[发明专利]一种智能化顶管机及其顶管施工方法

权利要求书

1.一种智能化顶管机，其特征在于：包括圆柱外壳（1）、切削刀盘（2）、刀盘驱动机构（3）、设置于所述圆柱外壳（1）内用于维持水泥比例平衡的泥水系统（4）、设置于所述圆柱外壳（1）内用于调整顶管机顶进方向的纠偏系统以及设置于所述圆柱外壳（1）内用于检测顶管机顶进方向与原设计线路偏差量的激光导向系统（5）；所述圆柱外壳（1）包括同轴设置的前筒（11）和后筒（12），所述后筒（12）前端套设于所述前筒（11）后端内侧；所述前筒（11）前部设置有泥水仓（13），所述切削刀盘（2）固定于所述泥水仓（13）前端；所述切削刀盘（2）前端与所述泥水仓（13）连通且所述切削刀盘（2）切削后的泥土汇聚于所述泥水仓（13）内；所述切削刀盘（2）前端中部固定有中心刀（24），所述切削刀盘（2）前端端面上设置有多组切削刀具（21）；所述切削刀盘（2）中部固定有主轴（22），所述主轴（22）后端与位于所述前筒（11）内的所述刀盘驱动机构（3）固定连接；所述泥水系统（4）包括分开设置的进浆管（41）和排渣管（42）；所述进浆管（41）与所述泥水仓（13）连通且由外部朝向所述泥水仓（13）注水；所述排渣管（42）与所述泥水仓（13）连通且向外排出泥浆；所述进浆管（41）和所述排渣管（42）上分别设置有进浆球阀（48）和排渣球阀（49）。

2.根据权利要求1所述智能化顶管机，其特征在于：还包括设置于所述后筒（12）内的控制系统（7）；所述控制系统（7）分别与所述纠偏系统、所述激光导向系统（5）、所述刀盘驱动机构（3）、所述进浆球阀（48）以及所述排渣球阀（49）电信号连接；所述控制系统（7）用于控制各部件运作。

3.根据权利要求2所述智能化顶管机，其特征在于：所述激光导向系统（5）包括固定于所述后筒（12）上部的激光发射器（51）以及固定于所述前筒（11）上部的用于接收所述激光发射器（51）的信号的标靶（52）；所述激光发射器（51）和所述标靶（52）分别与所述控制系统（7）电信号连接；控制系统（7）控制激光发射器（51）发出光信号，标靶（52）能够将接收到的光信号反馈至控制系统（7）；通过光信号偏离标靶（52）靶心的程度，能够得知顶管机的顶进方向偏离原设计线路的程度。

4.根据权利要求2或3所述智能化顶管机，其特征在于：所述纠偏系统包括若干沿所述圆柱外壳（1）长度方向均匀设置于所述圆柱外壳（1）内的纠偏油缸（6）；所述纠偏油缸（6）一端与固定于所述前筒（11）后部的第一分隔板（18）铰接，另一端与固定于所述后筒（12）后部的第二分隔板（19）铰接；所述控制系统（7）与所述纠偏油缸（6）电信号连接；控制系统（7）控制纠偏油缸（6）的伸缩，进而控制前筒（11）与后筒（12）的角度，实现对顶管机顶进方向的调整。

5.根据权利要求2所述智能化顶管机，其特征在于：所述泥水系统（4）还包括一泥水循环机构；所述泥水循环机构包括连通所述进浆管（41）与所述排渣管（42）的连接管（43）；所述排渣管（42）与所述连接管（43）的连通处设置有三通阀（44）；所述排渣管（42）与所述连接管（43）的连通处管道内设置有过滤网（45）；所述三通阀（44）与所述控制系统（7）电信号连接。

6.根据权利要求1所述智能化顶管机，其特征在于：所述前筒（11）侧壁上间隔开设有若干泥浆出口（17）；所述进浆管（41）连通有设置于所述圆柱外壳（1）内的若干出浆管（47）的一端，所述出浆管（47）另一端连通有喷嘴（46）；所述喷嘴（46）正对所述泥浆出口（17）。

7.根据权利要求1所述智能化顶管机，其特征在于：所述前筒（11）内还设置有破碎仓（14）；所述破碎仓（14）位于所述切削刀盘（2）和所述泥水仓（13）之间；所述破碎仓（14）与所述泥水仓（13）通过一仓分隔板（15）分隔；所述仓分隔板（15）开设有连通口（16）；所述破碎仓（14）内设置有套设于所述主轴（22）上的破碎刀盘（23）；所述破碎刀盘（23）用于将石块破碎成碎石；所述破碎刀盘（23）后端固定有若干刮泥板（25）；刮泥板（25）在跟随破碎刀盘（23）旋转的过程中，不断将破碎仓（14）内的碎石和泥浆推向泥水仓（13）。