[发明专利]顶管机头扭转纠偏装置及其纠偏方法

说明书

本发明公开了一种顶管机头扭转纠偏装置及其纠偏方法，装置凸设于顶管机头的外壳外部，所述扭转纠偏装置包括纠偏皮带和传动轮，所述纠偏皮带套设于所述传动轮上并且由所述传动轮的转动带动所述纠偏皮带沿所述外壳的环向进行传动，所述传动轮由驱动电机驱使转动，所述驱动电机设置在所述外壳上；所述外壳的外部还设置有应变传感器。本发明在顶管机头前壳体外壁增设凸起曲面而达到纠扭的目的，同时，纠偏装置在未启动的条件下，同样具有能够缓解机头发生扭转的趋势，具有预防机头发生扭转的作用。

技术领域

本发明属于顶管设备领域，特别涉及一种顶管机头扭转纠偏装置及其纠偏方法。

背景技术

在顶管施工过程中，顶管机头容易在横截面方向上发生扭转。导致顶管机头发生扭转的因素有很多，例如：一、在顶管进行曲线顶进时，由于周围土体的反作用力不均匀，导致土体反力的合力没有通过机头横截面中心，从而导致机头发生扭转；二、顶管顶进时，后方主顶油缸安装存在瑕疵，导致顶力方向未和轴线平行，从而导致机头发生扭转；三、顶管机头内部设施布置不对称，导致机头左侧或右侧单边过重，从而引发扭转。

而一旦顶管机头发生扭转，容易对顶管工程质量产生诸多不良影响。对于钢顶管，由于管节之间是利用焊接方式进行连接，容易导致焊接接口发生相对滑动的剪切破坏；同时挖掘后土体的向外运输速度有极大的影响。因此，特别是针对长距离的大口径顶管工程，需要及时调整发生扭转的机头位置，如果任其发展，将导致严重的工程事故。

目前，针对顶管机头的扭转纠偏方法有以下两种：

一是，通过前方机头刀盘的顺或逆时针的旋转来进行纠扭，利用刀盘扭转时形成的反向扭矩，来使顶管机头进行反向扭转。

二是，通过机头内部进行单边压重来进行调整，例如机头如果发生顺时针扭转，则为了使机头发生逆时针的纠偏，则在圆形机头的左半边进行压重，使得机头产生逆时针的扭矩，从而达到纠扭效果。

上述为目前工程界中较为常用的纠扭手段，但上述纠扭效果比较缓慢，并且一旦遇到机头扭转较大的情况，往往收效甚微。同时，目前顶管机头也缺少用于监测和预防顶管机头发生扭转的装置，导致工程人员无法提前预知顶管机头存在发生扭转的隐患。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种纠扭效果好的顶管机头扭转纠偏装置及其纠偏方法，特别适用于大口径长距离的顶管工程。

本发明的第一方面提供了一种顶管机头扭转纠偏装置，凸设于顶管机头的外壳外部，所述扭转纠偏装置包括纠偏皮带和传动轮，所述纠偏皮带套设于所述传动轮上并且由所述传动轮的转动带动所述纠偏皮带沿所述外壳的环向进行传动，所述传动轮由驱动电机驱使转动，所述驱动电机设置在所述外壳上；所述外壳的外部还设置有应变传感器。

作为所述扭转纠偏装置的较佳实施方式，所述外壳的外部设置有供容置所述扭转纠偏装置的纠偏槽，所述纠偏皮带的外侧凸起于所述纠偏槽的槽口外部。

作为所述扭转纠偏装置的较佳实施方式，所述纠偏皮带的外表面成形为具有多道凸起的曲面。

作为所述扭转纠偏装置的较佳实施方式，多道所述凸起沿所述纠偏皮带的环向均匀分布。

作为所述扭转纠偏装置的较佳实施方式，沿环向在所述外壳外部中心对称地设置有多个所述扭转纠偏装置和所述应变传感器。

作为所述扭转纠偏装置的较佳实施方式，沿环向在所述外壳的45°、135°、225°、315°圆心角位置上分别布置有所述扭转纠偏装置。

作为所述扭转纠偏装置的较佳实施方式，沿环向在所述外壳的0°、90°、180°、270°圆心角位置上分别布置有所述应变传感器。

作为所述扭转纠偏装置的较佳实施方式，每一所述纠偏皮带的两端分别绕设在一个所述传动轮上，所述驱动电机的输出轴同轴联接于一个所述传动轮，所述驱动电机设置在所述纠偏槽的侧部。