[发明专利]一种用于顶管机纠偏的挤泥装置及其纠偏方法

说明书

本发明公开了一种用于顶管机纠偏的挤泥装置，包括前盾、后盾、打泥泵系统、注泥口和铰接装置，所述打泥泵系统包括电机、搅拌螺旋泵、浓泥输送泵和泥料斗，所述泥料斗的出泥口通过管道与搅拌螺旋泵相连，所述搅拌螺旋泵的搅拌轴与电机相连，所述搅拌螺旋泵的出泥口通过管道与浓泥输送泵相连，所述浓泥输送泵的出泥口通过管道与注泥口相连，所述注泥口与浓泥输送泵之间的管道上依次安装有监控浓泥流量的流量计、监控注泥口和前盾压力差的压差传感器。本发明还公开了顶管机纠偏方法。本发明不仅结构简单紧凑，而且通过浓泥的挤压效果纠正顶管机的掘进方向，既环保又低成本。

技术领域

本发明涉及隧道工程施工设备领域，具体设计一种用于顶管机纠偏的挤泥装置及其纠偏方法。

背景技术

顶管机的推进油缸一般布置在始发井，距离顶管机机身较远地方。当顶管机出现姿态不合适需要调整时，例如刀盘栽头(低头)，就需要用铰接系统将盾体纠正到预定的掘进线路上。但一般顶管机都是用于较浅地层，土体的反作用力较小，造成铰接纠偏不理想或不受控。顶管机盾体只是在铰接系统的作用下形成一定角度，掘进方向依然顺着土力弱小的方向前进(大多数是向下，通俗叫“栽头”)，这样不利于顶管机纠偏。

中国专利申请CN201520217512.3公开了“大口径顶管机两级纠偏系统”，该系统设置了二级纠偏装置，因此能确保双向线性和纠偏姿态控制，能实现小曲率半径及双向曲线同时顶进，进而解决大口径混凝土曲线顶进过程中的轨迹控制问题，但是该系统完全依靠纠偏油缸，纠偏油缸成本高，而且顶力有限，无法进行精准的纠偏。

发明内容：

针对现有技术不足，本发明提供一种用于顶管机纠偏的挤泥装置及其纠偏方法，本发明精度高、装置简单紧凑，而利用浓泥纠偏更是环保经济，原材料成本低。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种用于顶管机纠偏的挤泥装置，包括前盾、后盾、打泥泵系统、注泥口和铰接装置，所述打泥泵系统包括电机、搅拌螺旋泵、浓泥输送泵和泥料斗，所述泥料斗的出泥口通过管道与搅拌螺旋泵相连，所述搅拌螺旋泵的搅拌轴与电机相连，所述搅拌螺旋泵的出泥口通过管道与浓泥输送泵相连，所述浓泥输送泵的出泥口通过管道与注泥口相连，所述注泥口设置于前盾的四个内壁上，所述注泥口与浓泥输送泵之间的管道上依次安装有监控浓泥流量的流量计、监控注泥口和前盾压力差的压差传感器；所述铰接装置设置于顶管机内部，所述铰接装置铰接在前盾与后盾之间。

作为本发明的一种优化，所述打泥泵系统还包括油箱、液压泵和液压控制阀组，所述油箱的出油口通过油管与液压泵相连，所述液压泵出油口通过油管与浓泥输送泵相连，所述浓泥输送泵的出油口通过油管与油箱相连；所述液压控制阀组安装在油管上，这样设计，可以根据压差传感器的压力差，利用液压控制阀组控制液压泵的流量。

作为本发明的一种优化，所述前盾的四个内壁包括顶壁，底壁，左侧壁，右侧壁，其中顶壁上设置有4个注泥口，直径均为50mm，底壁上设置有3个注泥口，直径均为100mm，左侧壁和右侧壁上分别设置有1个注泥口，直径均为100mm。，这样设计，是因为顶管机向上纠偏需要较大压力，向下次之，左右两侧则不需要太大压力。

作为本发明的一种优化，所述注泥口上安装有球阀，这样设计，可以精密控制注泥口的开关。

作为本发明的一种优化，所述铰接装置的数量为12个，以3个为一组分别铰接于盾体的四个内壁上。

作为本发明的一种优化，所述铰接装置设置为附带随动功能的铰接装置。

作为本发明的一种优化，所述注泥口与浓泥输送泵之间的管道上还安装有用于检测注泥口压力的压力计。

一种顶管机纠偏的方法，包括步骤：

(1)确定顶管机纠偏方向和设置好压差传感器的额定值；