[发明专利]一种土压平衡顶管设备及其施工方法

权利要求书

1.一种土压平衡顶管设备，包括钢壳(1)，其特征在于，所述钢壳(1)设置为圆筒形，所述钢壳(1)的两端分别设置为切削端和顶进端，所述顶进端呈开口设置，所述切削端的内壁处设置有切削电机(2)，所述切削电机(2)的输出端穿过钢壳(1)连接有切削转轴，所述切削转轴的末端连接有圆形的切削盘(4)，所述切削盘(4)的直径与切削端的半径相同，所述切削转轴与切削盘(4)的侧端边缘连接，所述切削盘(4)的外侧壁上连接有若干切削柱(5)，所述切削端的下端处设置有出泥口，所述出泥口的内侧连接有传送筒(6)，所述传送筒(6)的末端外壁下端设置有排出口，所述排出口处设置有泥土转移装置，所述顶进端的外侧设置有顶进装置；所述传送筒(6)内设置有碾碎轴(8)，所述碾碎轴(8)设置为锥形，所述碾碎轴(8)的尖端朝向出泥口设置，所述传送筒(6)的末端设置有传送电机(9)，所述传送电机(9)的输出端与碾碎轴(8)的末端连接，所述碾碎轴(8)上设置由起始端向末端螺旋的转动螺纹凸条(10)，所述传送筒(6)的内壁上设置有与转动螺纹凸条(10)同向的固定螺纹凸条(11)，所述固定螺纹凸条(11)与转动螺纹凸条(10)交错设置；所述传送电机(9)的外侧连接有调节气缸(12)，所述调节气缸(12)的活塞杆与传动电机的末端外壁连接；所述出泥口处设置有引导装置，所述引导装置包括支撑筒(13)，所述支撑筒(13)内壁连接有连接板(14)，所述连接板(14)的末端转动连接有转动轴(15)，所述转动轴(15)的一端连接有推进叶片(16)，所述转动轴(15)的另一端与碾碎轴(8)的起始端连接。

2.根据权利要求1所述的一种土压平衡顶管设备，其特征在于，所述钢壳(1)的切削端的边缘处连接有修边环(17)，所述修边环(17)末端的横截面形状大小逐渐变小设置。

3.根据权利要求2所述的一种土压平衡顶管设备，其特征在于，所述修边环(17)的长度大于切削转轴和切削柱(5)的总长度，所述修边环(17)的内径小于切削端的直径，所述修边环(17)的内壁设置有限位环槽(18)。

4.根据权利要求3所述的一种土压平衡顶管设备，其特征在于，所述切削盘(4)的侧端边缘处设置有刮泥板，所述刮泥板的边缘与限位环槽(18)的内壁接触。

5.根据权利要求1所述的一种土压平衡顶管设备，其特征在于，所述切削柱(5)设置为三棱锥，所述切削柱(5)的末端呈尖锐状设置。

6.根据权利要求1所述的一种土压平衡顶管设备，其特征在于，所述泥土转移装置包括运输轨道(20)，所述运输轨道(20)上设置有运泥车(21)。

7.一种土压平衡顶管的施工方法，应用于权利要求1-6任意一项所述的一种土压平衡顶管设备，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在预顶管区域的两端分别挖设工作井(22)和接收井(23)，在工作井(22)中吊入顶进装置和钢壳(1)，通过顶进装置推动钢壳(1)向顶管断层处移动并启动切削电机(2)，从而使切削柱(5)插入到顶管断层中，对顶管断层处的土壤进行疏松；

S2：在切削柱(5)对断面进行切削时，对引导装置和传送筒(6)吊入安装，启动传送电机(9)，使开挖处的泥土通过传送筒(6)向外运输，泥土中混入的石块会在传送筒(6)中进行研磨，通过运泥车(21)将泥土运输处开挖处，再通过吊车将运泥车(21)拉出工作井(22)进行倾倒；

S3：在钢壳(1)挖入到端面以后，将预制管节(24)吊入到工作井(22)中，通过顶进装置将预制管节(24)抵在钢壳(1)的顶进端，直到预制管节(24)完全插入到端面中以后，再用同样的方法顶入下一预制关节，在每插入一节预制管节(24)以后，在预制管节的内壁铺设运输轨道(20)。