[实用新型]模拟土压平衡式顶管施工的室内模型顶管装置

权利要求书

1.一种模拟土压平衡式顶管施工的室内模型顶管装置，其特征在于，包括顶管机头和管节，所述顶管机头用于切削掘进，所述管节与所述顶管机头连接；

所述顶管机头包括：

机头外壳，所述机头外壳为圆筒状；

切土机构，所述切土机构位于所述机头外壳的前端，用于对待顶管施工区域进行切削掘进；

土仓，所述土仓位于所述切土机构后方的机头外壳内，用于容纳所述切土机构切削脱落的土；

出土机构，所述出土机构位于所述机头外壳内，用于将所述土仓内的土传送出所述机头外壳；

所述管节包括：

管节外壳，所述管节外壳为圆筒状，所述管节外壳的一端与所述机头外壳连接；

管节出土传送装置，所述管节出土传送装置设置在所述管节外壳内，用于将所述管节外壳一端的土转运至另一端排出；

所述管节设置有多个，多个所述管节依次连接，所述顶管机头掘进产生的土通过多个所述管节传递并转运出去。

2.如权利要求1所述的模拟土压平衡式顶管施工的室内模型顶管装置，其特征在于，所述管节外壳的筒壁设置有注浆预留孔，所述管节外壳的内壁设置有注浆预留管头，所述注浆预留管头的一端与所述注浆预留孔连接。

3.如权利要求1所述的模拟土压平衡式顶管施工的室内模型顶管装置，其特征在于，所述切土机构包括切土刀盘和刀盘动力装置；

所述切土刀盘位于所述机头外壳的前端，所述切土刀盘的转动轴与所述机头外壳的轴线重合，所述刀盘动力装置设置在所述机头外壳内，用于驱动所述切土刀盘旋转。

4.如权利要求3所述的模拟土压平衡式顶管施工的室内模型顶管装置，其特征在于，所述机头外壳内设置有土仓隔板，所述土仓隔板、所述机头外壳和所述切土刀盘之间围合形成土仓，所述土仓隔板倾斜设置，所述土仓隔板的顶端与所述机头外壳的前端面之间的距离为L₁，所述土仓隔板的底端与所述机头外壳的前端面之间的距离为L₂，且满足L₁＜L₂；所述土仓底部的土仓隔板上设置有漏斗口，用于将土仓内的土排出。

5.如权利要求4所述的模拟土压平衡式顶管施工的室内模型顶管装置，其特征在于，所述出土机构包括螺旋出土机和机头出土传送装置；

所述螺旋出土机包括出土管道、螺旋杆和螺旋动力装置，所述出土管道的进料端通过所述漏斗口深入所述土仓内，所述螺旋动力装置设置在所述出土管道的出料端，所述螺旋杆设置在所述出土管道内并从所述出土管道的进料端延伸出来，所述出土管道出料端的侧壁设置有漏料口；所述螺旋动力装置驱动所述螺旋杆旋转，用于将所述出土管道进料端的土传递到漏料口排出；

所述机头出土传送装置包括机头出土传送带和机头出土驱动装置，所述机头出土驱动装置用于驱动所述机头出土传送带运转，所述机头出土传送带的加料端位于所述漏料口的下方，所述机头出土传送带的卸料端位于所述机头外壳的末端；所述出土管道的进料端与所述土仓的漏斗口连接，所述螺旋杆伸入所述土仓内。

6.如权利要求5所述的模拟土压平衡式顶管施工的室内模型顶管装置，其特征在于，所述管节出土传送装置为传送带形式，所述管节出土传送装置的加料端和卸料端分别位于所述管节的前端和后端，所述管节出土传送装置的加料端位于卸料端所在水平面的下方，所述管节出土传动装置的加料端与卸料端之间的水平距离大于或等于所述管节外壳的长度；

所述机头出土传送装置的卸料端与所述管节出土传送装置的卸料端位于同一水平面内。

7.如权利要求6所述的模拟土压平衡式顶管施工的室内模型顶管装置，其特征在于，所述管节出土传送装置包括管节出土传送带、滚轴、固定支座和传送电机，所述固定支座和传送电机设置在管节外壳的内壁，所述固定支座用于承载所述滚轴，所述滚轴设置有两个，两个所述滚轴分别位于管节出土传送带的两端，将所述管节出土传送带绷紧，位于所述管节外壳末端的滚轴一端设置有皮带轮，传送电机驱动所述皮带轮转动，带动所述滚轴转动，从而使所述管节出土传送带将土自加料端传送至卸料端。