[发明专利]一种泥水平衡顶管机

摘要

本发明涉及一种泥水平衡顶管机，该泥水平衡顶管机包括一钢制圆柱外壳，一设置于钢制圆柱外壳前端的切削刀盘，以及容纳和支承于钢制圆柱外壳内的一刀盘驱动单元、一铰接单元、一电仪控制单元和一泥浆输送及循环单元；切削刀盘用于在掘进时切削土体，刀盘驱动单元用于驱动切削刀盘正反转，铰接单元用于拟合掘进曲线，尤其适用于小半径曲线推进，电仪控制单元用于控制各部件的相应动作，泥浆输送及循环单元用于输送泥浆和建立开挖面平衡。本发明的顶管机采用泥水平衡式，在不稳定的地层中当开挖面受阻时，可以采用泥水加压，能使开挖面保持稳定，对所顶管子周围的土体扰动比较小，引起的地面沉降也比较小。本发明能够用于穿越道路、河流和建筑物等的传输管道工程，操作简单、速度快、成本低。

主权项

1.一种泥水平衡顶管机，其特征在于，该泥水平衡顶管机包括：一钢制圆柱外壳，一设置于所述钢制圆柱外壳前端的切削刀盘，以及容纳和支承于所述钢制圆柱外壳内的一刀盘驱动单元、一铰接单元、一电仪控制单元和一泥浆输送及循环单元；其中，所述钢制圆柱外壳包括一前段壳体、一中段壳体和一后段壳体；所述前段壳体与中段壳体焊接成一体，所述后段壳体铰接在所述中段壳体后端；所述前段壳体与中段壳体之间设置有一密封隔仓板，所述密封隔仓板的前部为泥浆仓，后部为工作仓；所述中段壳体与后段壳体之间设置有后段竖梁；所述切削刀盘包括一设置于所述前段壳体前端的圆形箱式刀盘面板，其主要受力构件为从所述刀盘面板中心沿径向设置、均布的六根辐条，所述刀盘面板中心位置设置有一座中心刀；所述辐条自所述刀盘面板的中心向边缘方向呈放射状均匀排列，以将所述刀盘面板分割成六个面积相等的区域；每一所述辐条两侧呈八字形对称设置有若干对切削刀，且一部分成对的所述切削刀之间设置有先行刀；在所述刀盘面板的其中两个区域，以所述中心刀为对称中心对称地设置有两个能开闭的圆形进土口；在所述刀盘面板的剩余四个区域内各设置有一矩形开口，每一所述矩形开口的两侧呈一字形对称设置有若干对刮刀，所述刮刀之间为狭长的进土口；所述刀盘驱动单元包括电动机、行星减速器、小齿轮、大齿轮和主轴；所述电动机与所述行星减速器联接成一体并固定在位于所述工作仓一侧的所述刀盘驱动单元的驱动箱体上；所述小齿轮安装在所述行星减速器的输出轴上，所述小齿轮与安装在所述主轴上的所述大齿轮啮合，所述主轴贯穿所述密封隔仓板后，其前端通过花键与所述刀盘面板紧固连接；所述铰接单元包括等分为四组的8个铰接油缸，四组所述铰接油缸环向均布于所述密封隔仓板后部的所述中段壳体中；每一所述铰接油缸的缸体与焊接在所述后段竖梁上的油缸座铰接，每一所述铰接油缸的输出端与焊接在所述密封隔仓板后部的双耳环铰接；所述电仪控制单元包括紧固连接于所述后段竖梁上的电仪控制柜，以及设置于所述工作仓中的液压泵站；所述电仪控制柜连接所述电动机和液压泵站，所述液压泵站通过控制阀件、管路及行程传感器连接各所述铰接油缸；所述泥浆输送及循环单元包括进浆管、排渣管、反冲管和液动球阀，所述进浆管两端分别为泥浆出口和泥浆进口，所述排渣管两端分别为泥渣进口和泥渣出口，所述进浆管的泥浆出口和所述排渣管的泥渣进口穿过所述密封隔仓板伸入所述泥浆仓；所述泥水平衡顶管机后方及井口外设置有泥浆泵和泥渣泵，所述进浆管的泥浆进口和所述排渣管的泥渣出口伸出所述后段壳体，并分别与所述泥浆泵和泥渣泵连接；所述反冲管设置在所述进浆管和排渣管之间，所述进浆管、排渣管和反冲管上均设置有液动球阀，所述液动球阀与所述电仪控制单元的液压泵站连接；在所述刀盘面板后部的不同高度上设置有若干防止石块和泥土沉淀与粘结在所述泥浆仓内的刮泥板。