[发明专利]具有探测和定向破除障碍功能的顶管机

说明书

本发明属于隧道掘进专用工程机械技术领域，具体涉及一种具有探测和定向破除障碍功能的顶管机。本发明的顶管机提出一种拼装式刀盘，刀盘上带有可拆卸式防护盒，与当前日趋成熟的地质雷达和微波发射装置组合，克服了当前顶管机缺陷，避免了刀盘磨损，增加刀盘使用寿命，降低顶管机维修成本。

技术领域

本发明属于隧道掘进专用工程机械技术领域，具体涉及一种具有探测和定向破除障碍功能的顶管机。

背景技术

顶管机是集机械、电气、液压、测量、控制、注浆、排泥等多项技术于一体，专用于铺设地下管道工程的主要技术设备。随着城市建设的急速发展，环境破坏、交通堵塞、占用人类正常生活土地等问题逐渐显现，人们对地下空间开发的需求越来越大。由于明挖工法会对地上交通产生影响以及施工时的噪声、振动、空气等污染对环境的影响和带来的公害，人们要求更加环保的施工方法，因此顶管施工受到了越来越多的重视。但顶管施工过程中会出现各种各样的突发事件，如遇到渗水以及砖体结构、混凝土构筑物、岩石等障碍物，此时盾构顶管机不能进行正常工作，造成工期延误，给建设者带来了前所未有的挑战。目前顶管机施工有如下弊端：

1)顶管机前进过程中前方出现障碍物时不能及时改线；

2)开挖施工过程中不能及时探测前方出现的障碍物并进行定位；

3)遇到障碍物时，无法通过顶管机本身进行预测和处理；

4)顶管机某一刀盘辐条上发生破坏，必须整个刀盘全部拆卸进行维修，延误施工时间，维修成本高。

地下施工过程中会遇到砖体结构、混凝土构筑物、岩石等体积巨大的岩石障碍物，目前顶管机不能及时定位障碍物，因此顶管机工作过程中容易造成刀盘损坏，一旦发生刀盘损坏必须拆下整个刀盘进行维修，耽误工期。现有微波发射器和探地雷达作为地下破除障碍物和探测的的仪器在工程建设过程中起到了至关重要的作用，本发明集成微波发射器、探地雷达和现有顶管机刀盘改良技术，实现遇到障碍物时可进行预测和处理功能的顶管机。

发明内容

针对现有顶管机无法对遇到的障碍物进行定位和破除处理，且刀盘维修成本高的缺陷，本发明对现有顶管机加以改良，提出一种拼装式刀盘，刀盘上带有可拆卸式防护盒，与当前日趋成熟的地质雷达和微波发射装置组合，克服了当前顶管机缺陷，避免了刀盘磨损，增加刀盘使用寿命，降低顶管机维修成本。

本发明的具体技术方案如下：

具有探测和定向破除障碍功能的顶管机，辐条式刀盘安装在中心回转体上，其特征在于，刀盘辐条与中心回转体采用凹槽式拼装，中心回转体上设置有与刀盘辐条数量对等的刀盘辐条拼装凹槽，刀盘辐条与中心回转体连接端嵌合拼装在刀盘辐条拼装凹槽内，拼装便于刀盘安装与拆卸，当某一辐条发生破坏，无需拆下整个刀盘；所述的辐条正背面均装有滚刀，正面滚刀发生破坏时，将该辐条拆下翻转后重新拼装到中心回转体上即可继续使用。

进一步地，所述的刀盘辐条上设置可拆卸式防护盒，防护盒均匀布置在顶管机刀盘辐条上，此位置可以全方位对前方障碍物进行探测和破裂；防护盒内放置探地雷达和/或微波发射器。可根据实际施工需要，灵活选择防护盒中放置雷达和/或微波发射器，探地雷达可以对障碍物进行定位，微波发射器对前方障碍物进行破碎。

进一步地，所述的刀盘辐条上设置可拆卸式防护盒，刀盘辐条上设置有防护盒卡槽，防护盒嵌合在防护盒卡槽内，刀盘辐条与防护盒通过防护盒卡槽紧密连接。

进一步地，所述的防护盒内装有电动转盘，电动转盘上固定微波发射器，微波发射器随电动转盘转动。通过电动转盘转动带动微波发射器转动，进而实现多角度转动，方便进行定位破除障碍物。

进一步地，所述的防护盒为全封闭盒体，防护盒材料采用聚甲醛，可以有效防止破碎的岩石对探地雷达和微波发射器的破坏。

进一步地，所述的防护盒的数量与刀盘辐条的数量相同，每个刀盘辐条中部设置一个可拆卸防护盒。