【技术实现步骤摘要】
一种管道更新掘进机及其施工方法
本专利技术涉及管道更新
，特别是指一种管道更新掘进机及其施工方法。
技术介绍
随着城市化水平的发展，城市老旧管网不仅面临着经年累月破损，也面临着原有管道直径太小，不能满足城市地下管道要求。因此，管道更新技术面临重大需求。管线的修复更新技术主要分为明挖法和非开挖技术两大类。伴随城市的快速发展，明挖法已较难满足城市核心区的复杂要求。20世纪80年代，欧洲率先开展了对非开挖技术的相关研究，我国近些年逐步开展了该领域的研究。随着研究的进展，非开挖管线更新技术仍然局限于小直径的管道更新。且小管道的更新也会对管道线路的运营疏通造成中断，即使国外的最新专利技术（如申请号为JPA2014185492、JPA2015059417的专利技术方案），也必须对所更新区间进行截留并采用辅助旁通。加上地下管道内部环境复杂，常年流体介质流通的沉降，带来的淤泥残渣抬高了管道内部的水位，给管道内部流体介质的清理保通带来困难，如何能够保证旧管道内部的流体介质得到完全的清理，并在管道更新过程中使其具有良好的保通功能是...
【技术保护点】
1.一种管道更新掘进机，其特征在于：包括掘进主机（2）和保通循环系统（3），掘进主机（2）的前部设有清渣保通装置（1），清渣保通装置（1）穿过掘进主机（2）与保通循环系统（3）相连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种管道更新掘进机，其特征在于：包括掘进主机（2）和保通循环系统（3），掘进主机（2）的前部设有清渣保通装置（1），清渣保通装置（1）穿过掘进主机（2）与保通循环系统（3）相连接。
2.根据权利要求1所述的管道更新掘进机，其特征在于：所述掘进主机（2）包括盾体（4）和破掘刀盘（5），盾体（4）内设有主驱动（6），主驱动（6）与破掘刀盘（5）相连接，破掘刀盘（5）与主驱动（6）之间设有开挖舱（7），开挖舱（7）上部设有进浆管（16），开挖舱（7）下部连接有出渣系统（8）。
3.根据权利要求2所述的管道更新掘进机，其特征在于：所述破掘刀盘（5）的中心处及主驱动（6）的中心处设有供清渣保通装置（1）穿过的保通通孔（9），清渣保通装置（1）分别与破掘刀盘（5）、主驱动（6）密封连接。
4.根据权利要求2或3所述的管道更新掘进机，其特征在于：所述破掘刀盘（5）包括刀盘盘体（501），刀盘盘体（501）的前面板上设有滚刀（503），刀盘盘体（501）的后面板上设有破碎搅拌机构。
5.根据权利要求4所述的管道更新掘进机，其特征在于：所述破碎搅拌机构包括固定在刀盘盘体（501）后面板上的扭腿（504），扭腿（504）的外侧面上设有主动破碎块（505），主动破碎块（505）与设置在盾体（4）前部的被动破碎块（506）交叉配合。
6.根据权利要求5所述的管道更新掘进机，其特征在于：所述刀盘盘体（501）的前面板上还设有撕裂刀（507），撕裂刀（507）设置在相邻两个滚刀（503）之间；所述滚刀（503）为镶齿滚刀或齿形正滚刀或齿形锥滚刀。
7.根据权利要求6所述的管道更新掘进机，其特征在于：所述盾体（4）包括前盾（401）和尾盾（403），尾盾（403）通过轴向设置的纠偏油缸（402）与前盾（401）相连接。
8.根据权利要求1~3、5~7任一项所述的管道更新掘进机，其特征在于：所述清渣保通装置（1）包括清淤头（11）和动力传动轴管（12），动力传动轴管（12）的前端与清淤头（11）相连接、后端穿过掘进主机（2）与保通循环系统（3）相连接，且动力传动轴管（12）与掘进主机（2）的破掘刀盘（5）相连接。
9.根据权利要求8所述的管道更新掘进机，其特征在于：所述清淤头（11）包括先行刀盘（11-1），先行刀盘（11-1）的背面设有驱动轴管（11-2），驱动轴管（11-2）上设有至少一个清管器（11-3），驱动轴管（11-2）的出口端与动力传动轴管（12）密封连接；靠近掘进主机（2）的清管器（11-3）与掘进主机（2）的破掘刀盘（5）之间形成第二泥水舱（13），第二泥水舱（13）与掘进主机（2）的开挖舱（7）相连通。
10.根据权利要求9所述的管道更新掘进机，其特征在于：所述清管器（11-3）通过球铰接与驱动轴管（11-2）转动连接，驱动轴管（11-2）与先行刀盘（11-1）固定连接，且驱动轴管（11-2）位于清管器（11-3）和先行刀盘（11-1）之间的部位设有过滤孔（11-4），清管器（11-3）的前端设有刮渣板（11-5），刮渣板（11-5）与过滤孔（11-4）相对应。
11.根据权利要求10所述的管道更新掘进机，其特征在于：所述动力传动轴管（12）包括波纹管（12-1）、固定接头（12-2）和回转接头（12-3），波纹管（12-1）的一端与驱动轴管（11-2）固定密封连接、另一端与固定接头（12-2）固定密封连接，所述固定接头（12-2）和回转接头（12-3）分别设置在掘进主机（2）的破掘刀盘（5）及盾体（4）上，固定接头（12-2）和回转接头（12-3）之间密封设有轴向卡管（12-4），回转接头（12-3）与保通循环系统（3）连接。
12.根据权利要求9所述的管道更新掘进机，其特征在于：所述驱动轴管（11-2）上固定有至少两个清管器（11-3），驱动轴管（11-2）与清管器（11-3）同轴线设置，相邻两个清管器（11-3）之间通过支撑套（11-6）相连接，靠近先行刀盘（11-1）的清管器（11-3）的前端设有过滤板（11-7），动力传动轴管（12）穿过驱动轴管（11-2）与先行刀盘（11-1）相连接。
13.根据权利要求12所述的管道更新掘进机，其特征在于：所述动力传动轴管（12）包括双头球铰接件和中心回转管路（12-6a），双头球铰接件的一端与清管器（11-3）相连接、另一端与中心回转管路（12-6a）相连接，中心回转管路（12-6a）与保通循环系统（3）连接；双头球铰接件内设有与先行刀盘（11-1）相连接的驱动轴。
14.根据权利要求13所述的管道更新掘进机，其特征在于：所述双头球铰接件包括前铰接头（12-1a）、后铰接头（12-2a）和双头铰接套（12-3a），前铰接头（12-1a）固定在靠近掘进主机（2）的清管器（11-3）的后端面上且与驱动轴管（11-2）密封固定连接，后铰接头（12-2a）固定在掘进主机（2）的破掘刀盘（5）上，双头铰接套（12-3a）分别与前铰接头（12-1a）、后铰接头（12-2a）密封配合形成球面铰接结构；所述驱动轴包括设置在双头铰接套（12-3a）内的第一驱动轴（12-4a）和转动设置在驱动轴管（11-2）内的第二驱动轴（12-5a），第一驱动轴（12-4a）的一端与后铰接头（12-2a）铰接、另一端与第二驱动轴（12-5a）铰接，且第一驱动轴（12-4a）前后铰接点分别与前铰接头（12-1a）、后铰接头（12-2a）的球心重合，第二驱动轴（12-5a）与先行刀盘（11-1）相连接。
15.根据权利要求11或14所述的管道更新掘进机，其特征在于：所述先行刀盘（11-1）包括等角度设置的至少两个刀梁（11-1-1），刀梁（11-1-1）上均布有刀具（11-1-2）。
16.根据权利要求8所述的管道更新掘进机，其特征在于：所述清淤头（11）包括中心轴管（11-2a），中心轴管（11-2a）的前端设有锥形格栅头（11-1a），中心轴管（11-2a）上固定设有至少两个清管器（11-3），中心轴管（11-2a）与清管器（11-3）同轴线设置，相邻两个清管器（11-3）之间通过支撑套（11-6）相连接，靠近锥形格栅头（11-1a）的清管器（11-3）的前端设有钢丝刷（11-7a），中心轴管（11-2a）后端与动力传动轴管（12）铰接。
17.根据权利要求16所述的管道更新掘进机，其特征在于：所述动力传动轴管（12）包括双头球铰接件和中心回转管路（12-6a），双头球铰接件的一端与清管器（11-3）相连接、另一端与中心回转管路（12-6a）相连接，中心回转管路（12-6a）与保通循环系统（3）连接。
18.根据权利要求17所述的管道更新掘进机，其特征在于：所述双头球铰接件包括前铰接头（12-1a）、后铰接头（12-2a）和双头铰接套（12-3a），前铰接头（12-1a）固定在靠近掘进主机（2）的清管器（11-3）的后端面上且与中心轴管（11-2a）密封固定连接，后铰接头（12-2a）固定在掘进主机（2）的破掘刀盘（5）上，双头铰接套（12-3a）分别与前铰接头（12-1a）、后铰接头（12-2a）密封配合形成球面铰接结构。
19.根据权利要求9或11或14或18所述的管道更新掘进机，其特征在于：所述清管器（11-3）包括支撑环套（11-3-1），支撑环套（11-3-1）的外圆周上设有橡胶皮碗（11-3-2）或环形气囊。
20.根据权利要求19所述的管道更新掘进机，其特征在于：所述保通循环系统（3）包括泵站（301），泵站（301）的进水端设有进水管路（302）、出水端设有出水管路（303），进水管路（302）与清渣保通装置（1）相连通。
21.根据权利要求20所述的管道更新...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾连辉，薛广记，谭顺辉，范磊，王杜娟，冯琳，龚廷民，苏明浩，于少辉，李光，叶蕾，冯战勇，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
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