[发明专利]一种复合地层使用的高强度岩石破碎顶管机

说明书

本发明公开了一种复合地层使用的高强度岩石破碎顶管机，包括分为前壳体和后壳体的顶管机主体结构，其中所述的前壳体上设置有承载破碎刀片的刀盘，所述的刀盘位于所述的前壳体的一端，与所述的前壳体相连接。本发明提供的一种复合地层使用的高强度岩石破碎顶管机，利用刀盘上的滚刀和刮刀，对高强度岩石进行高效率切削，而切削完成的碎石也通过破碎臂和壳体破碎钢条之间的间隙进行二次破碎，利于排渣，实现高强度岩层的挖掘，提高施工效率和安全性，同时刀盘上的滚刀和刮刀可以随时更换，便于适应不同岩层的挖掘。

技术领域

本发明涉及一种复合地层使用的高强度岩石破碎顶管机。

技术背景

近几年，随着城市化进程的日益加快，城市的环境保护变得尤为重要，顶管已普遍应用于敷设给水、排水、电力等地下管线工程。垂直于管道敷设方向的地面检查井、排水口等则多采用明挖或沉井的方式进行施工。

非开挖顶管技术已经较大范围的应用于地下空间施工，但限于设备功能和工艺研究，过去顶管施工一般在普通土层中顶进,如果遇到复合地层，其中的高强度岩石就无法采用顶管机进行挖掘，只能进行明挖或预裂爆破施工，如此不仅增加施工成本，而且施工效率低下，安全风险较高，影响施工。

发明内容

本发明旨在提供一种复合地层使用的高强度岩石破碎顶管机，通过设计研究一种岩石破碎顶管机以满足在高强度岩层和一般软土复合地质条件下的顶管施工，同时能够在岩石到软土过渡段时完成复合相应土层的刀具更换低成本。

为解决上述问题，本发明提供的一种复合地层使用的高强度岩石破碎顶管机采用了如下技术方案：

一种复合地层使用的高强度岩石破碎顶管机，包括分为前壳体和后壳体的顶管机主体结构，其中所述的前壳体上设置有承载破碎刀片的刀盘，所述的刀盘位于所述的前壳体的一端，与所述的前壳体相连接；

在所述的刀盘表面设置有滚刀和刮刀，进行岩石切削，滚刀分为双刃滚刀和单刃滚刀，所述的双刃滚刀位于所述的刀盘的中轴上，滚动方向与所述的刀盘表面相垂直；所述的单刃滚刀位于所述的刀盘的外圆上，滚动方向与所述的刀盘表面相平行；所述的刮刀包括正面刮刀和边缘刮刀，所述的正面刮刀位于所述的双刃滚刀的两侧，同时位于所述的刀盘的正面，固定在所述的刀盘上；所述的边缘刮刀位于所述的刀盘的外圆上，与所述的刀盘固定连接；

在所述的刀盘与前壳体之间设置有破碎仓，所述的破碎仓承载刀片切削出的岩石碎块；在所述的破碎仓内设置有刀盘牛腿和破碎臂，所述的刀盘牛腿位于所述的前壳体上，分别连接所述的刀盘和前壳体，支撑所述的刀盘；所述的破碎臂位于所述的刀盘牛腿上，与所述的刀盘牛腿相连接，对切削下的岩石碎块进行破碎；对应所述的破碎臂设置有壳体破碎钢条，位置与所述的破碎臂相平行，固定在所述的前壳体上；

所述的前壳体内设置有驱动系统，所述的驱动系统一端连接所述的刀盘牛腿，为所述的刀盘提供旋转扭矩，主体与所述的前壳体固定连接，一端延伸至后壳体内部；

所述的后壳体上设置有排污系统和纠偏系统，所述的排污组件位于所述的后壳体的内部，延伸至所述的前壳体内部，对应所述的一端连接所述的前壳体，一端联通所述的后壳体的外侧；所述的纠偏组件位于所述的后壳体的内部，连接所述的前壳体。

进一步的，所述的前壳体与后壳体之间设置有壳体铰接密封圈。

进一步的，所述的驱动系统采用传统的阶梯轴结构，配合轴承为所述的刀盘提供旋转扭矩。

进一步的，所述的排污系统包括进渣孔、泥水仓和进水排渣系统，所述的进渣孔位于所述的壳体破碎钢条上，贯穿所述的壳体破碎钢条，联通所述的破碎仓；所述的泥水仓位于所述的前壳体的内部，同时位于所述的驱动系统的外侧，两端分别联通所述的破碎仓和进水排渣系统，混合破碎岩石和水，便于排渣；所述的进水排渣系统位于所述的后壳体内部，固定在所述的后壳体上，一端连接所述的泥水仓，一端联通所述的后壳体的后端外侧，用于进水和排渣。