应用于市政排水工程的多功能泥水平衡顶管系统技术方案

本发明专利技术涉及一种应用于市政排水工程的多功能泥水平衡顶管系统，包括泥水平衡顶管机、主顶设备、测量设备、电气控制系统、泥水循环设备和导轨总成，泥水平衡顶管机包括机体，机体前端自前向后设置有刀盘及旋转机构，旋转机构包括穿过隔板并与刀盘驱动配合的驱动轴，驱动轴位于泥水腔的外周设置有主碎石刀片，碎石轴位于泥水腔的外周设置有副碎石刀片，主碎石刀片和副碎石刀片组合实现完全且高效碎石，泥水循环设备则将沉淀后的泥水补充化学处理剂重新进入泥水循环，减少水的投入量。采用上述方案，本发明专利技术提供一种泥水排出顺畅、节约水资源的应用于市政排水工程的多功能泥水平衡顶管系统。系统。系统。

【技术实现步骤摘要】
应用于市政排水工程的多功能泥水平衡顶管系统


[0001]本专利技术涉及市政排水工程领域，具体涉及一种应用于市政排水工程的多功能泥水平衡顶管系统。

技术介绍

[0002]随着社会发展，市政排水工程建设突飞猛进，市政排水工程一般是指收集和排出人类生活污水和生产中各种废水、多余地表水和地下水(降低地下水位)的工程，其中，市政排水工程的污水管道一般埋设较深，不得不引进顶管施工技术，传统采用的是“敞开式挤压顶进”施工技术，由于这种施工技术设备简单、易于掌握、造价低廉，故被大范围应用，但在实际使用过程中，也逐步暴露出这种施工技术的局限性，即其只能用于施工50m以内的管道，且需要地质为不透水的粘土、淤泥质粘土、淤泥等。
[0003]为了克服透水的地质层，研发了由泥水平衡顶管施工系统配合实现的“泥水平衡顶进技术”，以泥水压力来平衡土压力和地下水压力，又以泥水作为输送弃土介质，有效解决了保证施工安全。
[0004]泥水平衡顶管施工系统主要包括泥水平衡顶管机、主顶设备、测量设备、电气控制系统、泥水循环设备和导轨，现有的系统存在如下弊端：
①
泥水平衡顶管机包括机体，机体前端自前向后设置有刀盘及旋转机构，机体位于刀盘和旋转机构之间设置有隔板，形成位于旋转机构前方的泥水腔，旋转机构包括穿过隔板并与刀盘驱动配合的驱动轴，刀盘设置有与泥水腔的联通口，隔板上方设置有泥水进口，下方设置有泥水出口，刀盘前方设置的刀片挖掘产生的石块会通过联通口进入泥水腔，随泥水从泥水腔的泥水出口流出泥水腔，在上述排石块的过程中，进入泥水腔的石块仍具有一定体积，泥水出口的口径有限，过大的石块难免阻碍泥水排出的效率，进而影响泥水压力，导致泥水平衡效果降低；
②
泥水循环设备包括泥水室、泥浆池、泥水输入管道和泥水输出管道，泥水输入管道连接于泥水室和泥水平衡顶管机并设置有将泥水向泥水平衡顶管机输入的输入泥浆泵和调节压力的压力调节阀，泥水流出管道连接于泥水平衡顶管机和泥浆池并设置有将泥水向泥浆池输出的输出泥浆泵，泥浆池的泥浆直接由排泥阀排放至外界，泥浆内具有可重复利用的水，直接排入外界导致水资源的浪费；
③
在泥水平衡顶管机吊装至沉井内时直接放置于引导泥水平衡顶管机移动的导轨，再由主顶设备将泥水平衡顶管机将其推入土壤，后续的顶管也由导轨导向，跟随泥水平衡顶管机进入隧道内，在长时间受到重物挤压之后，难免出现导轨下沉的情况，在管道长度较长情况，无疑会增加顶管施工的误差。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种泥水排出顺畅的应用于市政排水工程的多功能泥水平衡顶管系统。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：包括泥水平衡顶管机、主顶设备、测量设备、电气控制系统、泥水循环设备和导轨总成，所述的泥水平衡顶管机包括机体，所
述的机体前端自前向后设置有刀盘及旋转机构，所述的机体位于刀盘和旋转机构之间设置有隔板，形成用于安装旋转机构的驱动腔和位于旋转机构前方的泥水腔，所述的旋转机构包括穿过隔板并与刀盘驱动配合的驱动轴，所述的刀盘设置有与泥水腔的联通口，所述的隔板上方设置有泥水进口，下方设置有泥水出口，所述的刀盘前方设置有挖掘刀片，所述的驱动轴位于泥水腔的外周设置有主碎石刀片，位于驱动腔的外周设置有驱动齿轮，所述的驱动轴环绕设置有多个与隔板转动配合的碎石轴，所述的碎石轴位于泥水腔的外周设置有副碎石刀片，位于驱动腔的外周设置有与驱动齿轮啮合传动的传动齿轮，所述的碎石轴数量为四个且等距位于同一圆周，所述的主碎石刀片和副碎石刀片均呈螺旋状，所述的泥水循环设备包括泥水室、泥水输入管道、泥水输出管道和两个位于地面的沉淀池，所述的泥水输入管道连接于泥水室和泥水平衡顶管机的泥水进口并设置有将泥水向泥水平衡顶管机输入的输入泥浆泵和调节压力的压力调节阀，所述的泥水输出管道一端连接于泥水平衡顶管机的泥水出口，另一端设置有连接至不同沉淀池的输出分支管道，所述的泥水输出管道设置有将泥水从泥水平衡顶管机输出的输出泥浆泵，各所述的输出分支管道设置有第一手动控制阀，各所述的沉淀池分别设置有与泥水室连接的泥水循环管道，各所述的泥水循环管道设置有循环泥浆泵和用于补充化学处理剂的第一补充装置，所述的泥水室设置有用于补充化学处理剂的第二补充装置，所述的第一补充装置包括固定于泥水循环管道上方的第一料筒，所述的第一料筒下方设置有与泥水循环管道联通的第一补充通道，所述的第一补充通道依次设置有第一电磁阀和第二电磁阀，所述的第一补充通道位于第一电磁阀与第二电磁阀之间的部分形成化学处理剂的中转段，还包括搅拌装置，所述的第二补充装置包括固定于泥水室上方的第二料筒，所述的第二料筒下方设置有出料口及位于出料口的定时电磁阀，所述的泥水室自上而下包括圆柱部分、圆台部分和圆筒部分，所述的圆柱部分的直径与圆台部分上端一致，所述的圆台部分的直径随着高度降低直径逐渐缩小，所述的圆筒部分直径与圆台部分下端一致，所述的搅拌装置包括固定于泥水室上方的搅拌电机，所述的搅拌电机驱动设置有向下延伸的搅拌轴，所述的搅拌轴位于圆台部分设置有搅拌桨叶。
[0007]通过采用上述技术方案，合理利用现有的驱动轴，在驱动刀盘旋转的同时驱动碎石轴旋转，使结构更为精简，不仅在碎石轴外设置副碎石刀片，还在驱动轴外周设置主碎石刀片，主碎石刀片和副碎石刀片以相反的方向旋转，组合获得更好的碎石效果，四个碎石轴配合使碎石范围更广、更均匀外，还可同时为位于上方的泥水进口和位于下方的泥水出口提供空间，此外，增设两个沉淀池，一个处于静置沉淀时，另一将沉淀后的泥水向泥水室输送，从而使部分水资源能够重新利用，沉淀池的切换由起开其中一个第一手动控制阀，关闭另一第一手动控制阀控制，为了使单次等量化学处理剂下落，先开启第一电磁阀，使等量化学处理剂下落，再封闭第一电磁阀，开启第二电磁阀，使化学处理剂继续下落或随泥水流动，同时，中转段也能有效阻断泥水污染化学处理剂，增设第二料筒，用于大量补充化学处理剂，同时，为了使化学处理剂与泥水充分混合，增设搅拌轴对其进行搅拌，而为了提高搅拌效果，使搅拌桨叶位于逐渐收缩的圆台部分，使泥水向中部靠拢的同时被搅拌桨叶充分搅拌。
[0008]本专利技术进一步设置为：所述的碎石轴设置有安装传动齿轮的装配段，所述的装配段外周与传动齿轮内周轴向滑移配合及周向转动配合，所述的装配段前端设置有与传动齿轮相抵的限位台阶，后端设置有螺纹配合的螺母，所述的装配段套设有压缩于传动齿轮和
螺母之间的圆柱压缩弹簧，所述的限位台阶和传动齿轮相对的端面分别设置有呈梯形状且相啮合的联动齿，所述的装配段位于传动齿轮后方设置有感应凹槽，所述的感应凹槽内设置有在传动齿轮内周覆盖时触发的感应器。
[0009]通过采用上述技术方案，压缩于传动齿轮和螺母之间的圆柱压缩弹簧，将传动齿轮的联动齿时刻紧贴限位台阶的联动齿构成啮合，保证碎石轴与传动齿轮之间的稳定周向联动，当出现副碎石刀片卡死时，由于驱动轴继续旋转，联动齿会另一联动齿的梯形斜面移动，进入下一联动凹槽，避免碎石轴继续旋转导致副碎石刀片损坏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于市政排水工程的多功能泥水平衡顶管系统，包括泥水平衡顶管机、主顶设备、测量设备、电气控制系统、泥水循环设备和导轨总成，所述的泥水平衡顶管机包括机体，所述的机体前端自前向后设置有刀盘及旋转机构，所述的机体位于刀盘和旋转机构之间设置有隔板，形成用于安装旋转机构的驱动腔和位于旋转机构前方的泥水腔，所述的旋转机构包括穿过隔板并与刀盘驱动配合的驱动轴，所述的刀盘设置有与泥水腔的联通口，所述的隔板上方设置有泥水进口，下方设置有泥水出口，所述的刀盘前方设置有挖掘刀片，其特征在于：所述的驱动轴位于泥水腔的外周设置有主碎石刀片，位于驱动腔的外周设置有驱动齿轮，所述的驱动轴环绕设置有多个与隔板转动配合的碎石轴，所述的碎石轴位于泥水腔的外周设置有副碎石刀片，位于驱动腔的外周设置有与驱动齿轮啮合传动的传动齿轮，所述的碎石轴数量为四个且等距位于同一圆周，所述的主碎石刀片和副碎石刀片均呈螺旋状，所述的泥水循环设备包括泥水室、泥水输入管道、泥水输出管道和两个位于地面的沉淀池，所述的泥水输入管道连接于泥水室和泥水平衡顶管机的泥水进口并设置有将泥水向泥水平衡顶管机输入的输入泥浆泵和调节压力的压力调节阀，所述的泥水输出管道一端连接于泥水平衡顶管机的泥水出口，另一端设置有连接至不同沉淀池的输出分支管道，所述的泥水输出管道设置有将泥水从泥水平衡顶管机输出的输出泥浆泵，各所述的输出分支管道设置有第一手动控制阀，各所述的沉淀池分别设置有与泥水室连接的泥水循环管道，各所述的泥水循环管道设置有循环泥浆泵和用于补充化学处理剂的第一补充装置，所述的泥水室设置有用于补充化学处理剂的第二补充装置，所述的第一补充装置包括固定于泥水循环管道上方的第一料筒，所述的第一料筒下方设置有与泥水循环管道联通的第一补充通道，所述的第一补充通道依次设置有第一电磁阀和第二电磁阀，所述的第一补充通道位于第一电磁阀与第二电磁阀之间的部分形成化学处理剂的中转段，还包括搅拌装置，所述的第二补充装置包括固定于泥水室上方的第二料筒，所述的第二料筒下方设置有出料口及位于出料口的定时电磁阀，所述的泥水室自上而下包括圆柱部分、圆台部分和圆筒部分，所述的圆柱部分的直径与圆台部分上端一致，所述的圆台部分的直径随着高度降低直径逐渐缩小，所述的圆筒部分直径与圆台部分下端一致，所述的搅拌装置包括固定于泥水室上方的搅拌电机，所述的搅拌电机驱动设置有向下延伸的搅拌轴，所述的搅拌轴位于圆台部分设置有搅拌桨叶。2.根据权利要求1所述的应用于市政排水工程的多功能泥水平衡顶管系统，其特征在于：所述的碎石轴设置有安装传动齿轮的装配段，所述的装配段外周与传动齿轮内周轴向滑移配合及周向转动配合，所述的装配段前端设置有与传动齿轮相抵的...

【专利技术属性】
技术研发人员：应霞啸，张锦，李谷，
申请(专利权)人：浙江实强建设有限公司，
类型：发明
国别省市：