本發(fā)明涉及地下非開(kāi)挖成孔技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種推進(jìn)式頂管機(jī)半球形刀頭裝置。

背景技術(shù)：

目前傳統(tǒng)的地下非開(kāi)挖成孔技術(shù)主要有盾構(gòu)機(jī)成孔、頂管機(jī)成孔、人工挖孔技術(shù)，前兩者所用機(jī)械多為全斷面圓形平面式刀盤(pán)，現(xiàn)有技術(shù)中，切削刀盤(pán)上附多個(gè)單獨(dú)的滾刀、齒刀、刮刀、切刀，切削刀盤(pán)通過(guò)主軸與動(dòng)力系統(tǒng)相連，隨著刀盤(pán)的旋轉(zhuǎn)，刀具將土體切碎；后者純采用人工手段，通過(guò)預(yù)留核心土平衡前方土壓。

在城市綜合管廊及管幕工法施工過(guò)程中，頂管機(jī)的使用存在諸多不便，例如頂管機(jī)較為復(fù)雜，造價(jià)非常高，其高昂的成本使得市面上的頂管機(jī)只有固定的幾種尺寸，在實(shí)際頂管工程當(dāng)中對(duì)于不同直徑的管具無(wú)法靈活應(yīng)用。人工挖孔技術(shù)雖然靈活性、適應(yīng)性強(qiáng)，但也存在其固定的缺點(diǎn)，例如人工挖孔效率低下，施工情況多憑借經(jīng)驗(yàn)，存在很大的不確定性，此外，核心土的預(yù)留雖然可以有效平衡前方土壓力，但若管頭遇到較大碎石，則需要先去除核心土再破除碎石，然后再進(jìn)行施工，前方土體長(zhǎng)時(shí)間失去核心土的平衡，難免會(huì)引起周?chē)馏w的沉降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種推進(jìn)式頂管機(jī)半球刀頭裝置，具體技術(shù)方案如下：

一種推進(jìn)式頂管機(jī)半球形刀頭裝置，包括外側(cè)鋼護(hù)筒、錐形破土器、弧形刀片、連接桿、傳動(dòng)桿、驅(qū)動(dòng)器、固定支架和卡槽；

所述錐形破土器卡接在傳動(dòng)桿一端；

所述傳動(dòng)桿的另一端固定在驅(qū)動(dòng)器上；

所述連接桿成傘骨形，分為傘邊和桿邊；

所述弧形刀片卡接在連接桿的傘邊上；

所述連接桿的桿邊與傳動(dòng)桿連接；

所述外側(cè)鋼護(hù)筒內(nèi)壁設(shè)有多個(gè)卡槽；

所述固定支架穿入驅(qū)動(dòng)器通過(guò)卡槽固定，將帶有固定支架的驅(qū)動(dòng)器固定在外側(cè)鋼護(hù)筒的內(nèi)壁上；

所述弧形刀片分為兩種，分別為弧形刀片和帶多個(gè)突刺的弧形刀片；

多個(gè)所述弧形刀片組合后形成半球形刀頭；

所述弧形刀片之間設(shè)有空隙，所述空隙為進(jìn)土口；

所述錐形破土器將半球形刀頭頭部包裹在后端；

所述半球形刀頭尾端與外側(cè)鋼護(hù)筒內(nèi)壁相切。

所述的一種推進(jìn)式頂管機(jī)半球形刀頭裝置，其有選方案為所述外側(cè)鋼護(hù)筒、錐形破土器、連接桿、傳動(dòng)桿和驅(qū)動(dòng)器均在同一軸線上。

所述的一種推進(jìn)式頂管機(jī)半球形刀頭裝置，其有選方案為所述弧形刀片能夠拆換；

所述的一種推進(jìn)式頂管機(jī)半球形刀頭裝置，其有選方案為所述連接桿能夠拆換。

所述的一種推進(jìn)式頂管機(jī)半球形刀頭裝置，其有選方案為所述半球形刀頭能夠?yàn)槎喾N不同規(guī)格的弧形刀片組成，并且各組刀片之間可以相互搭配使用。

所述的一種推進(jìn)式頂管機(jī)半球形刀頭裝置，其有選方案為所述固定支架通過(guò)固定于卡槽的不同位置來(lái)調(diào)節(jié)外側(cè)鋼護(hù)筒的伸出量。驅(qū)動(dòng)器可以隨固定支架的位置變化而改變位置。

所述的一種推進(jìn)式頂管機(jī)半球形刀頭裝置，其有選方案為所述帶有多個(gè)突刺的弧形刀片，突刺尖端指向頂管推進(jìn)方向。

當(dāng)用于不同土質(zhì)條件的工程時(shí)，一般要針對(duì)不同的地質(zhì)情況設(shè)定不同的空隙。當(dāng)需要調(diào)整空隙時(shí)，可以通過(guò)使用不同規(guī)格的弧形刀片組合形成不同空隙的半球形刀頭。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的技術(shù)方案通過(guò)帶有突刺的弧形刀片或弧形刀片組合形成半球形刀頭，刀頭前方為錐形破土器，形成主要切削部分，整個(gè)半球形刀頭與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相連，通過(guò)旋轉(zhuǎn)切削前方土體，并通過(guò)弧形刀片的大小和數(shù)量可以滿足不同空隙，進(jìn)土量以及不同直徑的頂管機(jī)，提高了設(shè)備利用率，加快了施工速度，使得經(jīng)濟(jì)效益明顯改善。同時(shí)半球形刀頭的采用可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)頂管工程中核心土預(yù)留，用于抵抗前方土壓，減小頂管引起的沉降。由于裝置簡(jiǎn)單，便于組裝維護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)制作及改進(jìn)，大大節(jié)約了制作成本，可適用于各種直徑的管廊和管幕工程，更進(jìn)一步的，半球形刀頭形成特殊的擋土結(jié)構(gòu)，相對(duì)于傳統(tǒng)頂管機(jī)平面擋土結(jié)構(gòu)受力更好，且避免了人工挖孔過(guò)程中核心土的預(yù)留，方便施工，本技術(shù)方案價(jià)格低廉、高效、簡(jiǎn)便、適用于各種管徑的頂管機(jī)或頂管機(jī)刀頭，對(duì)于現(xiàn)階段的頂管施工具有更好的社會(huì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1為一種推進(jìn)式頂管機(jī)半球形刀頭裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一種推進(jìn)式頂管機(jī)半球形刀頭裝置縱向剖視圖；

圖3為圖1的側(cè)視圖；

圖4為不帶突刺的一種推進(jìn)式頂管機(jī)半球形刀頭裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1外側(cè)鋼護(hù)筒，2為錐形破土器，3為弧形刀片，4為連接桿，5為傳動(dòng)桿，6為驅(qū)動(dòng)器，7為固定支架，8為卡槽。

具體實(shí)施方式

如圖1-圖4所示一種推進(jìn)式頂管機(jī)半球形刀頭裝置，包括外側(cè)鋼護(hù)筒1、錐形破土器2、弧形刀片3、連接桿4、傳動(dòng)桿5、驅(qū)動(dòng)器6、固定支架7和卡槽8；

所述錐形破土器2卡接在傳動(dòng)桿5一端；

所述傳動(dòng)桿5的另一端固定在驅(qū)動(dòng)器6上；

所述連接桿4成傘骨形，分為傘邊和桿邊；

所述弧形刀片3卡接在連接桿4的傘邊上；

所述連接桿4的桿邊與傳動(dòng)桿5連接；

所述外側(cè)鋼護(hù)筒1內(nèi)壁設(shè)有多個(gè)卡槽8；

所述固定支架7穿入驅(qū)動(dòng)器6通過(guò)卡槽8固定，將帶有固定支架7的驅(qū)動(dòng)器6固定在外側(cè)鋼護(hù)筒1的內(nèi)壁上；

所述弧形刀片3分為兩種，分別為弧形刀片和帶多個(gè)突刺的弧形刀片；

多個(gè)所述弧形刀片3組合后成半球形刀頭；

所述弧形刀片3之間設(shè)有空隙，所述空隙為進(jìn)土口；

所述錐形破土器2將半球刀頭頭部包裹在后端；

所述半球形刀頭尾端與外側(cè)鋼護(hù)筒1內(nèi)壁相切。

所述外側(cè)鋼護(hù)筒1、錐形破土器2、連接桿4、傳動(dòng)桿5和驅(qū)動(dòng)器6均在同一軸線上。

所述弧形刀片3能夠拆換；

所述連接桿4能夠拆換。

所述半球形刀頭能夠?yàn)槎喾N不同規(guī)格的弧形刀片3組成，并且各組刀片之間可以相互搭配使用。

所述固定支架7通過(guò)固定于卡槽的不同位置來(lái)調(diào)節(jié)外側(cè)鋼護(hù)筒1的伸出量。驅(qū)動(dòng)器6可以隨固定支架7的位置變化而改變位置。

所述帶有多個(gè)突刺的弧形刀片3，突刺尖端指向頂管推進(jìn)方向。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種推進(jìn)式頂管機(jī)半球形刀頭裝置，包括外側(cè)鋼護(hù)筒、錐形破土器、弧形刀片、連接桿、傳動(dòng)桿、驅(qū)動(dòng)器、固定支架和卡槽；錐形破土器卡接在傳動(dòng)桿一端；傳動(dòng)桿的另一端固定在驅(qū)動(dòng)器上；連接桿成傘骨形，弧形刀片卡接在連接桿的傘邊上；連接桿的桿邊與傳動(dòng)桿連接；外側(cè)鋼護(hù)筒內(nèi)壁設(shè)有多個(gè)卡槽；固定支架穿入驅(qū)動(dòng)器通過(guò)卡槽固定，將帶有固定支架的驅(qū)動(dòng)器固定在外側(cè)鋼護(hù)筒的內(nèi)壁上；多個(gè)所述弧形刀片組合后形成半球形刀頭；弧形刀片之間設(shè)有空隙，錐形破土器將半球形刀頭頭部包裹在后端；半球形刀頭尾端與外側(cè)鋼護(hù)筒內(nèi)壁相切。本發(fā)明的技術(shù)方案簡(jiǎn)單，便于組裝維護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)制作及改進(jìn)，大大節(jié)約了制作成本，可適用于各種直徑的管廊和管幕工程。

技術(shù)研發(fā)人員：趙文;肖俊航;賈鵬蛟;徐松苗;夏云朋;李慎剛;劉恒;紀(jì)新博;張效銘
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東北大學(xué);中鐵四局集團(tuán)第五工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.15
技術(shù)公布日：2017.09.01