[发明专利]一种将顶管内的渣土自动挖掘及转运系统及方法

说明书

本发明公开了一种将顶管内的渣土自动挖掘及转运系统及方法，包括环形密封体、驱动电机、转动主轴、泥水输入泵和泥浆抽吸泵，所述环形密封体置于顶管内，环形密封体的环面与顶管内壁密封连接，在环形密封体的外侧中部设有驱动电机，转动主轴外端密封穿过在环形密封体的中心与驱动电机的输出转轴连接，转动主轴内端轴上设有进给钻头，在转动主轴中部套设有转动套筒，转动套筒前端部套设有盾构刀盘，盾构刀盘前侧面设有多把盾构刀。本发明一种将顶管内的渣土自动挖掘及转运系统及方法，采用泥水将渣土变成泥浆的方式将渣土转运出去，相与于人工挖掘再通过轨道车运出，效率可以提高3‑5倍，并且可以节省大量人力。

技术领域

本发明涉及市政地下管道施工技术领域，具体涉及一种将顶管内的渣土自动挖掘及转运系统及方法。

背景技术

管道铺设施工中，一般有两种方式：一种是开放式大开挖方式，即将地面全部挖开形成管槽，把管子相互连接后放置到管槽内，再从新铺上泥土填平，这种管道铺设方式，管道不承受压力或者顶力的作用，也就是说这种开挖方式铺设的管道不用考虑顶力的限制，施工较为简单方便。另一种方式是由于受到施工位置环境的限制，诸如建筑物等不能够采用大开挖方式铺设管道，而采用逐段将管道顶入到泥土中的方式，也就是预挖一个工作坑，在工作坑作业时，将管道一段一段在地下适当的深度位置向前顶进穿过，顶管也分为人工顶管和使用盾构机顶管。

人工顶管施工是一种非开挖施工方法，能够不开挖或者少开挖而实现管道埋设，它通过在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度和方向顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进，其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具关或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内。人工将管道一段一段顶入地下后，渣土也将管道填满，后续需要人工进入管道内挖掘并转运到地面，由于管道空间受限，人工挖掘及转运的效率很低，耽误工期和提高了施工成本。

发明内容

本发明的目的即在于克服现有技术不足，目的在于提供一种将顶管内的渣土自动挖掘及转运系统及方法，解决人工将管道一段一段顶入地下后，人工挖掘及转运的效率很低，耽误工期和提高了施工成本。的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种将顶管内的渣土自动挖掘及转运系统，包括环形密封体、驱动电机、转动主轴、泥水输入泵和泥浆抽吸泵，所述环形密封体置于顶管内，环形密封体的环面与顶管内壁密封连接，在环形密封体的外侧中部设有驱动电机，所述转动主轴外端密封穿过在环形密封体的中心与驱动电机的输出转轴连接，所述转动主轴内端轴上设有进给钻头，在转动主轴中部套设有转动套筒，所述转动套筒前端部套设有盾构刀盘，所述盾构刀盘前侧面设有多把盾构刀；

所述转动套筒后端部设在环形密封体内，在环形密封体内的转动主轴上设有第一变速齿轮，在环形密封体内的转动套筒上设有第二变速齿轮，在环形密封体内一侧与转动主轴平行设有变速轮轴，所述变速轮轴上设有与第一变速齿轮相互啮合的第三变速齿轮，以及设有与第二变速齿轮相互啮合的第四变速齿轮。

所述泥水输入泵的出水口连接有高压进水管，所述高压进水管穿过环形密封体的上侧将泥水导入盾构刀对应位置，通过盾构刀使泥水与渣土被混合搅拌成泥浆液，所述泥浆抽吸泵进浆口连接有抽浆管，所述抽浆管穿过环形密封体的下侧将混合搅拌成的泥浆液抽出，所述抽浆管进口设置在盾构刀盘与环形密封体之间。

进一步的，所述环形密封体包括环形密封块和密封橡胶套，环形密封块上环绕设有密封橡胶套，通过密封橡胶套与顶管内壁的贴合起到密封作用，在环形密封体的前端环绕设有倒角边，通过倒角边的设置便于环形密封体放入顶管内。

进一步的，在环形密封体外端的环形密封块和密封橡胶套之间设有楔型调节环，所述楔型调节环通过螺纹套在环形密封块上，通过转动楔型调节环沿环形密封块向前移动挤压密封橡胶套与顶管内壁紧密贴合。

进一步的，所述转动套筒前后两端均设有压力轴承。