一种矩形顶管掘进机壳体防背土装置，矩形顶管掘进机于壳体的注浆孔上设有上覆板，且壳体与上覆板之间留有间隙，上覆板朝向矩形顶管掘进机掘进方向的一端为封闭设置，另一端为开槽设置，注浆孔与上覆板的槽口之间形成浆液通道，浆液注入系统的浆液能够从上覆板的槽口喷出。上覆板能够对浆液进行挤压扩散，起到扩大浆液作用面积的作用，同时确保浆液的流动稳定性。浆液喷出时，形成一个长的切割面，作用面积大，能够直接冲刷壳体上积土，降低土体在壳体上的粘结，同时使顶管掘进机在浆液的包裹下形成完整的减摩浆液薄膜，使顶管掘进机处于润滑状态，减少顶管掘进机与土层的摩擦阻力。切削机上背土和润滑的双重作用，确保顶进作业正常进行。进行。进行。
【技术实现步骤摘要】
一种矩形顶管掘进机壳体防背土装置
[0001]本专利技术涉及矩形顶管掘进机施工
，尤其是涉及到一种矩形顶管掘进机壳体防背土装置。
技术介绍
[0002]矩形顶管掘进机广泛应用于过街人行地道、地下综合管廊、电缆沟、地下车站出入口横通道等地下工程施工中，同圆形顶管机相比,矩形顶管机实现全断面的切削较难,顶部与土体接触面积大，与土体间存在较大的摩檫力作用，又由于土体自稳性较圆形断面差，土体经过不断挤压与摩擦粘结在壳体上，形成背土现象，容易导致周围土层扰动，引起地表隆起或塌陷；严重时会使掘进机卡死，无法继续推进，严重影响工程安全与进度。
[0003]目前，国内主要是通过矩形顶管掘进机上的注入孔注入触变泥浆来改善壳体背土环境，由于浆液流动的不确定性，注入浆液润滑减阻效果无法预知，特别是当矩形截面越来越大的情况下，不能有效降低或防治背土现象的产生。
技术实现思路
[0004]本专利技术为了解决上述技术问题，提供了一种矩形顶管掘进机壳体防背土装置，能够有效地降低矩形顶管掘进机在施工过程中背土现象的产生。
[0005]本专利技术为了实现上述目的，所采用的技术方案为：
[0006]提供了一种矩形顶管掘进机壳体防背土装置，包括矩形顶管掘进机和浆液注入系统，所述矩形顶管掘进机的壳体上设置有注浆孔，所述注浆孔通过注浆管与浆液注入系统连通，所述矩形顶管掘进机的壳体在注浆孔的位置上设置有上覆板，所述上覆板与壳体之间留有间隙，所述上覆板朝向矩形顶管掘进机掘进方向的一端为封闭设置，朝向矩形顶管掘进机掘进相反方向的一端为开槽设置，所述注浆孔与上覆板的槽口之间形成浆液通道，所述浆液注入系统的浆液能够经注浆孔和浆液通道从上覆板的槽口喷出。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述注浆孔设置在矩形顶管掘进机的壳体前端。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述注浆孔分别布置在矩形顶管掘进机壳体的四侧周壁上。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述注浆孔在矩形顶管掘进机壳体的上侧壁布置有四个，在顶管掘进机壳体的左侧、右侧及底侧壁上分别布置有两个。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所有注浆孔处于同一垂直面。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述上覆板采用钢板，钢板厚度为8.0mm。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述上覆板与矩形顶管掘进机的壳体之间相平行设置。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述上覆板与矩形顶管掘进机的壳体之间的间隙为2mm～4mm。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述浆液注入系统包括浆液搅拌机、注浆泵、压力表、
机头注浆接口、管节注浆接口。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述浆液注入系统的注浆压力为0.4Mpa～ 0.6Mpa。
[0016]本专利技术的有益效果为：本专利技术中，在注浆孔的位置上设置有上覆板，上覆板能够对浆液进行挤压扩散，起到扩大浆液作用面积的作用，同时确保浆液的流动方向和稳定性，使注浆方式变为水平注浆。浆液经注浆孔和浆液通道从上覆板的槽口往顶管掘进机相反方向高速喷出，形成一个长的切割面，作用面积大，能够直接冲刷壳体上积土，降低土体在壳体上的粘结，同时，使矩形顶管掘进机在浆液的包裹下形成完整的减摩浆液薄膜，使矩形顶管掘进机处于润滑状态，减少矩形顶管掘进机与土层的摩擦阻力。切削机上背土和润滑的双重作用，有效地降低矩形顶管掘进机在施工过程中背土现象的产生，确保顶进作业正常进行。
附图说明
[0017]图1为本专利技术横截面结构示意图；
[0018]图2为本专利技术断面结构示意图；
[0019]标记说明：1-矩形顶管掘进机、11-壳体、12-注浆孔、13-注浆管、2-上覆板、21-槽口、22-浆液通道。
具体实施方式
[0020]下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0021]如图1、2所示，一种矩形顶管掘进机壳体防背土装置，包括矩形顶管掘进机1和浆液注入系统(图中未标示)。
[0022]矩形顶管掘进机1包括壳体11，壳体11前端的四侧周壁上均匀布置有注浆孔12，其中，壳体11的上侧壁布置有四个，在壳体11的左侧、右侧及底侧壁上分别布置有两个，四侧的注浆孔12处于同一垂直面。所有的注浆孔12分别通过注浆管13与浆液注入系统相连通。
[0023]矩形顶管掘进机1的壳体11在注浆孔12的位置上设置有上覆板2，上覆板 2采用8.0mm钢板制成，沿着每一侧注浆孔12的排列方向设置。上覆板2与壳体11之间相平行设置，且两者之间留有2mm～4mm的间隙，上覆板2朝向矩形顶管掘进机1掘进方向的一端为焊接封闭设置，朝向矩形顶管掘进机1掘进相反方向的一端为开槽设置。注浆孔12与上覆板2的槽口21之间形成浆液通道 22。
[0024]浆液注入系统的作用为往注浆孔12中注入触变泥浆。浆液注入系统包括浆液搅拌机、注浆泵、压力表、机头注浆接口、管节注浆接口。触变泥浆由膨润土、水和掺合剂按一定比例混合而成。由于浆液注入系统和触变泥浆均为现有技术，故此不赘述。
[0025]矩形顶管掘进机1顶进施工时，浆液注入系统不断通过注浆孔12、浆液通道22和上覆板2的槽口21往外周边地层注入触变泥浆，注浆压力控制在0.5Mpa 左右，使触变泥浆往矩形顶管掘进机1掘进相反方向高速注入，上覆板2能够对浆液进行挤压扩散，起到扩大浆液作用面积的作用，同时确保浆液的流动方向和稳定性，使注浆方式变为水平注浆。浆液从上覆板2的槽口21输出，喷射形成一个长的切割面，直接冲刷壳体11上积土，从而降低土体在壳体11上的粘结，同时，使矩形顶管掘进机1在浆液的包裹下形成完整的减摩浆液薄膜，使矩形顶管掘进机1处于润滑状态，减少矩形顶管掘进机1与土层的摩擦阻力。通过切削机
上背土和润滑的双重作用，有效地降低矩形顶管掘进机1在施工过程中背土现象的产生，确保顶进作业正常进行。
[0026]以上所举实施例仅用来方便举例说明本专利技术，并非对本专利技术作任何形式上的限制，任何所属
中具有通常知识者，若在不脱离本专利技术所提技术特征的范围内，利用本专利技术所揭示
技术实现思路
所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本专利技术的技术特征内容，均仍属于本专利技术技术特征的范围内。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种矩形顶管掘进机壳体防背土装置，包括矩形顶管掘进机和浆液注入系统，所述矩形顶管掘进机的壳体上设置有注浆孔，所述注浆孔通过注浆管与浆液注入系统连通，其特征在于：所述矩形顶管掘进机的壳体在注浆孔的位置上设置有上覆板，所述上覆板与壳体之间留有间隙，所述上覆板朝向矩形顶管掘进机掘进方向的一端为封闭设置，朝向矩形顶管掘进机掘进相反方向的一端为开槽设置，所述注浆孔与上覆板的槽口之间形成浆液通道，所述浆液注入系统的浆液能够经注浆孔和浆液通道从上覆板的槽口喷出。2.根据权利要求1所述的一种矩形顶管掘进机壳体防背土装置，其特征在于：所述注浆孔设置在矩形顶管掘进机的壳体前端。3.根据权利要求1所述的一种矩形顶管掘进机壳体防背土装置，其特征在于：所述注浆孔分别布置在矩形顶管掘进机壳体的四侧周壁上。4.根据权利要求3所述的一种矩形顶管掘进机壳体防背土装置，其特征在于：所述注浆孔在矩形顶管掘进机壳体的上侧壁布置有四...
【专利技术属性】
技术研发人员：林世友，黄志毅，曾宪锋，周然，何志辉，李思明，
申请(专利权)人：广东水电二局股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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