[实用新型]一种塑性岩土层人工掘进顶管超前支护刀头

说明书

本实用新型涉及一种塑性岩土层人工掘进顶管超前支护刀头，包括机头和与机头连接的混凝土管节，机头包括钢筒，钢筒的前端设置有上下对称的支护结构和刀具结构，钢筒上设置有多个注浆孔，注浆孔沿远离前端的方向从内向外倾斜设置于钢筒上；多个注浆孔以所述钢筒轴线所在的竖直面为对称面环向对称设置于钢筒上。本实用新型通过在钢筒上环向对称设置逆顶管前进方向倾斜的注浆孔，减小了顶管施工过程中的侧摩擦力，实现减小顶管掘进时的前进阻力的作用，且结构简单紧凑；通过在钢筒前端的内侧环向设置切割刀片和支护结构，使机头受力均匀，保证了顶管的顶进方向，避免了顶进施工过程中发生塌孔等事故，也便于人工转运土方，提高了施工效率。

技术领域

本实用新型涉及市政工程施工，具体涉及一种塑性岩土层人工掘进顶管超前支护刀头。

背景技术

在城市快速化改造工程施工过程中，多对现有地下排水工程优化，排水工程施工主要有放坡开挖施工、钢板桩、三轴搅拌桩支护施工、顶管施工等。对于开挖深度较大、土质较差、地下水分部极端的情况下，由于放坡开挖边坡稳定性难以保证，钢板桩、三轴搅拌桩支护施工不经济以及场地受限等，该地质条件下多采用顶管施工。

顶管施工包括土压平衡和泥土平衡，对于地下水影响小的多采用土压平衡，反之，选择泥土平衡。传统的土压平衡施工过程中，对于较长的顶管施工多采用增设中继间注入触变泥浆减阻，但对于长度临介于需增设中继间的条件下增设中继间易造成成本和工期增加。同时，传统的顶管刀头由于其布置不具有很好的对称性，易造成顶管机头受理不均，导致顶进方向发生偏离；且土体切割不均，不利于人工外运土方。施工效率较低。

现有减轻顶管前进阻力的顶管，申请号为CN202021736103.1的中国实用新型专利公开了顶管端头装置及由该顶管端头装置构成的顶管，通过在顶管前端活动安装的顶管端头装置，包括内嵌套的软质筒状体和外包的顶头，能够大大减轻进入顶管内芯中的泥土在顶管内芯中前进的阻力，防止顶管在挺进中内芯中泥土堵塞情况，但在实际应用时内嵌套的软质筒状体减小了顶管前端内径，增大了端部阻力，且软质筒状体泥芯套在顶进挤压中与装置内管间的减阻会损失较大，同时该装置安装也复杂繁琐。

现有具有纠偏功能的人工掘进顶管，申请号为CN201810581276.1的中国实用新型专利公开了一种大管径分仓开挖人工顶管，通过将工具管刃脚段内部用隔板分割成“丄”形，然后分仓掏掘土，减小了前进阻力和土体的二次扰动，还在与混凝土管之间设置纠偏器，用于调整工具管的方向，但在分仓掘进过程中，工具管的管壁并没有起到支护作用，且刃脚段向内倾斜，工具管的下部与土接触面积小于上部，上下阻力存在差异，在实际掘进过程中极易偏离轴线，虽然设置有纠偏器，但实际操作起来步骤繁琐，使用极其不便。

鉴于此，根据实际施工需要，亟需实用新型一种既能减小顶管施工过程中的阻力，同时保证机头顶进方向，又能便于人工转运土方的顶管机头。

实用新型内容

针对现有的塑性岩土层人工掘进顶管存在的上述问题，现提供一种旨在实现减小顶管掘进时前进阻力，保证机头前进方向不偏，又便于人工转运土方的塑性岩土层人工掘进顶管超前支护刀头。

具体技术方案如下：

一种塑性岩土层人工掘进顶管超前支护刀头，包括机头和与机头连接的混凝土管节，所述机头包括钢筒，所述钢筒的前端设置有上下对称的支护结构和刀具结构，所述钢筒上设置有多个注浆孔，所述注浆孔沿远离前端的方向从内向外倾斜设置于钢筒上。

在一些实施例中，多个所述注浆孔以所述钢筒轴线所在的竖直面为对称面环向对称设置于所述钢筒上。

在一些实施例中，所述支护结构为支护钢架，所述支护钢架包括多个钢板，所述钢板以钢筒的轴心呈上下对称分布。

在一些实施例中，所述刀具结构为环向焊接于所述钢筒前端的多个切割刀片，多个所述切割刀片均匀设置于所述钢筒前端的内侧。