[发明专利]一种顶管作业装置

说明书

本申请涉及顶管作业的领域，公开了一种顶管作业装置，其包括顶管机本体以及用于驱动顶管机本体从管道内退出的退出机构，顶管机本体包括钻机以及刀头，刀头包括一体成型的锥形部以及圆柱部，圆柱部背离锥形部的一侧与钻机的输出端同轴连接，圆柱部内沿外周开设有凹槽，凹槽内滑移设置有延伸刀片，延伸刀片靠近圆柱部外缘的一端伸出至凹槽的外侧，凹槽内设有第一气缸，且第一气缸的输出端与延伸刀片固定连接，刀头钻出的管槽的内径大于管道的外径；退出机构包括第二气缸以及撑开组件。本申请具减少管道顶进过程中所受的阻力，提高顶进效率的效果。

技术领域

本申请涉及顶管作业的领域，特别是涉及一种顶管作业装置。

背景技术

顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时，也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间，以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。

公告号为CN207905860U的中国专利公开了一种无接收井顶管机，包括顶管机机体和固定连接在顶管机机体后部的支撑梁，支撑梁上安装有滑移油缸，滑移油缸上安装有滑移座，滑移座上安装有撑靴油缸，撑靴油缸上安装有撑靴。工作时，顶管机机体沿管道掘进。当顶管机机体遇到无法排除的障碍物时，撑靴油缸推动撑靴，使撑靴将管道的管壁抵紧，撑靴将撑靴油缸以及滑移座固定在管道的内壁上。然后，滑移油缸的输出端伸长，支撑梁以及顶管机机体在滑移油缸的反作用力下向后移动。多次重复上述操作后，顶管机机体最终从始发井退出。

针对上述中的相关技术，发明人认为由于顶管机机体的最大外径与管道内径相同，在顶管机机体带动管道向前顶进的过程中，管道一边前移，一边通过管道自身将被顶管机机体钻出的管槽的槽壁撑大，管道顶进的阻力较大，顶管作业的效率较低。

发明内容

为了解决相关技术中管道在顶进过程中受到的阻力较大，而导致顶管作业的效率较低的缺陷，本申请提供一种顶管作业装置。

本申请提供的一种顶管作业装置，采用如下的技术方案得出：

一种顶管作业装置，包括顶管机本体以及用于驱动顶管机本体从管道内退出的退出机构，包括顶管机本体以及用于驱动顶管机本体从管道内退出的退出机构，所述顶管机本体包括钻机以及刀头，所述刀头包括锥形部以及圆柱部，所述锥形部直径较大的一侧与圆柱部同轴相连，所述圆柱部背离锥形部的一侧与钻机的输出端同轴连接，所述圆柱部内沿外周开设有凹槽，所述凹槽内滑移设置有延伸刀片，所述延伸刀片靠近圆柱部外缘的一端伸出至凹槽的外侧，所述凹槽内设有第一气缸，所述第一气缸沿圆柱部的径向设置，且所述第一气缸的输出端与延伸刀片固定连接，所述刀头钻出的管槽的内径大于管道的外径；所述退出机构包括第二气缸以及撑开组件，所述第二气缸沿管道轴向延伸的方向设置，所述第二气缸设置在顶管机本体背离顶进方向的一端，且所述第二气缸的输出端与钻机背离刀头的一侧连接，所述撑开组件设置在第二气缸的外侧，用于使得第二气缸固定设置在管道内。

通过上述技术方案，作业时，顶管机本体工作，此时锥形部和圆柱部从管道的顶进一端伸出，延伸刀片从凹槽内伸出，钻机带动刀头顶进，形成管槽，管槽的内径大于管道的外径。与此同时，顶管机本体带动管道向前顶进。增设延伸刀片，使得刀头钻出的管槽的孔径增大，以便顶管机本体带动管道在顶进过程中直接沿着管槽的内壁移动即可，无需通过管道自身移动使得管槽的内径增大，有利于减少管道顶进过程的摩擦阻力，从而有利于提高顶管作业的效率。当顶管机本体的前方遇到无法排除的障碍物时，第一气缸的伸缩杆缩回，带动延伸刀片移动至凹槽内。接着第二气缸的输出端伸出，使得第二气缸的缸体位置后退，再通过撑开组件将第二气缸的缸体位置限制在管道内，此时第二气缸的伸缩杆缩回，从而带动顶管机本体在管道内后退。接着撑开组件解除对第二气缸的缸体的固定，然后第二气缸重复上述动作，直至顶管机本体从管道内退出，以便实现对顶管机本体的回收利用。这样设置，实现了直接沿管道的轴向驱动顶管机本体后退移动，提高了顶管机本体退出管道的效率。