[发明专利]一种用于地下涵管顶推施工的掘进机头

说明书

本发明公开了一种用于地下涵管顶推施工的掘进机头，由掘进刀盘、机体、驱动装置等构成，机体包括固定筒套件（5）、旋转筒套件（3），固定筒套件（5）及旋转筒套件（3）对应的头部设有环状的凸台（51、31），固定筒套件（5）的外周缘设有径向定位的定心组件，旋转筒套件（3）的尾部内周缘连接有环形齿圈（7），旋转筒套件（3）通过轴承与固定筒套件（5）同轴连接，一组或多组驱动装置（8）通过安装板（9）连接在旋转筒套件（3）的一侧，驱动装置（8）输出轴上的齿轮（83）与环形齿圈（7）啮合。本发明掘进机头具有体积小重量轻、结构紧凑、便于安装和拆卸、提高机头输入功率利用率的特点。

技术领域

本发明涉及工程机械制造领域，尤其涉及一种用于地下涵管顶推施工的掘进机头。

背景技术

在城市地铁及市政工程中，往往需要在地下铺设电缆管道、排水管道等，由于顶管法施工具有对地面干扰小的优点，因而在地下涵管施工中普遍采用。

在顶管法施工中，涵管一般采用钢筋混凝土预制成形，通过顶推装置，将涵管一节节顶推铺设在预设的两个竖井之间，涵管在推进过程中，作业面一般采用人工掘进的方法，即在第一节涵管端部对地质进行人工掏挖，待掏挖一段断面后，再顶推涵管，由此周而复始进行。这种人工掘进方法存在施工进度低下，劳动强度增大，容易发生超挖造成地面沉降等问题。

中国专利申请号201821987857.7公开了一种能实现翻转自动纠正的顶管掘进机头，它包括工具管和掘进盘构成，工具管前端活动安装有掘进盘，掘进盘由底盘、铰刀和掘进刀组构成，工具管由前工具管和后工具管构成，前工具管的前端设置有隔板，隔板后方的前工具管内通过安装座装有减速机和传动电机，减速机的输出轴穿过隔板与掘进盘连接，减速机的输入轴与传动电机连接，在掘进盘与隔板之间形成相对封闭的空间，掘进的渣土经进水管内喷射出的高压水形成泥浆，再通过泥浆管排出。

本技术方案虽然解决了人工掘进产生的问题，但还存在如下不足：1）电机输入功率恒定，不能根据地质情况匹配工作负荷，输入功率利用率低；2）机头含前后工具管，重量和体积较大，现场安装和拆卸不便；3）电机、减速器与涵管同心布置，渣土只能在掘进盘与隔板之间形成相对封闭的空间内灌注高压水形成泥浆经管道排出，增加了附属设备，提高了成本；4）虽然采取了监控措施及时停机，但机头翻转问题没有得到根本解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种体积小重量轻、结构紧凑、便于安装和拆卸、可提高机头输入功率利用率的一种用于地下涵管顶推施工的掘进机头。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种用于地下涵管顶推施工的掘进机头，所采用的技术方案是：机头由掘进刀盘、机体、驱动装置等构成，机体包括固定筒套件、旋转筒套件；固定筒套件及旋转筒套件对应的头部设有环状的凸台，固定筒套件的外周缘设有径向定位的定心组件，旋转筒套件的尾部内周缘连接有环形齿圈，旋转筒套件通过轴承与固定筒套件同轴连接；一组或多组驱动装置通过安装板连接在旋转筒套件的内部一侧，驱动装置输出轴上的齿轮与环形齿圈啮合。

进一步地，定心组件包括伸出长度固定的定心柱及伸出长度可调的调节柱，定心柱设于接近固定筒套件头部外周缘上，调节柱设于固定筒套件尾部外周缘上，定心柱及调节柱至少沿外周缘均布三组以上。

进一步地，旋转筒套件前部内周缘上设有多条沿轴向方向螺旋排列的挡料板，挡料板沿内周缘均布。

进一步地，还包括连接在固定筒套件上并倾斜位于旋转筒套件中空部位的出料漏斗。

进一步地，轴承包括平面轴承及向心轴承，平面轴承安装在固定筒套件及旋转筒套件的头部环状凸台之间，向心轴承安装在固定筒套件及旋转筒套件的尾部之间。

进一步地，掘进刀盘包括刀座、刀头及旋转筒套件上的凸台，刀座的一端连接凸台，另外一端连接刀头。

进一步地，刀头沿掘进断面不是连续分布，中心部位具有一个中空部。