[实用新型]一种泥水平衡岩石顶管机底部岩渣积聚处理装置

说明书

本实用新型提供一种泥水平衡岩石顶管机底部岩渣积聚处理装置。一种泥水平衡岩石顶管机底部岩渣积聚处理装置，包括顶管和穿设在顶管内部的进浆管和出浆管，顶管包括顶管机头以及与顶管机头后续的管体，管体的底部开设有至少1个冲渣孔和至少1个回渣孔，回渣孔均位于冲渣孔与顶管机头之间，进浆管接通有冲洗管道，冲洗管道连接在其中1个冲渣孔上。本实用新型通过高压水流对顶管机外壁、管子外壁与岩壁之间间隙内的岩渣进行冲洗，减少岩渣的积聚，防止由于岩渣的积聚造成机头出现抬头、管壁受到的摩阻力的增加后使得管子被抱死、卡死或局部段管子发生瘪管等现象的发生。

技术领域

本实用新型涉及工程技术领域，更具体地，涉及一种泥水平衡岩石顶管机底部岩渣积聚处理装置。

背景技术

岩石顶管在岩层中“磨切”出一条隧道，顶管机头在设计制造时，常将其直径制造得比拟顶进的钢管(或混凝土管)的直径一般大出约3cm×2，即顶管机头外径尺寸的定型，通常是参照《混凝土和钢筋混凝土排水管》(GB/T 11836)中的顶进施工管(DRCP)的外径进行设计制造的。当顶管材为钢管时，钢管的制作，又须以拟用的顶管机头的外径为依据，比其小几厘米，以达到扩孔减阻目的，减少顶管顶进中被卡死的几率。

当岩层较为破碎时，破碎的碎石伴随顶管机向前掘进，前刀盘切削下的岩渣有小部分不可避免地实时流动至并聚集于顶管管道外径与开挖岩壁之间的空隙内；由于重力的作用和机头运行产生的振动等因素，流动至并聚集到到管周与岩壁之间的空隙内的岩渣，并多倾向于向机头的下半部分流动，导致机头出现抬头现象；再者，在管轴线设计为上坡时，在重力的作用下，管外周沉积岩渣易往后溜，积渣比平管更严重。随着管子不断顶进，岩渣填充多了后，加上岩渣的可压缩性小，必然会引起管子变形和往有空隙的一侧位移，使得管壁紧贴岩壁。并且积聚的岩渣呈不规则尖角形状，自摩擦角较大，与管壁的摩擦系数值发生变化，管壁受到的摩阻力的增加。管周外空隙的岩渣的积聚、填充多了后，因岩渣可压缩性小、摩擦角大。管壁紧贴岩壁、聚积的岩渣达到极限状态时对管子产生楔形效应，管子受外夹紧力，管子会被抱死、卡死，或局部段管子发生瘪管。

积渣与卡管这种现象在长距离全断面岩石层尤其是在破碎岩层顶进施工中，是行业中一个比较难处理的难题。目前技术手段中大多采取加大主顶力和中继间顶力的方式处理应对，在施加顶力的过程中，管体亦时有可能发生冲破所受的阻力，这时，外力所作的功转变为存储于管子内的能量，即视为弹性体的管子所积蓄的势能突然释放，产生的弹力传至顶管机头，机头刀盘将受到瞬时的冲击力，较大的冲击力，会导致刀盘结构、刀架及刀具、轴承受损或损毁。

实用新型内容

本实用新型为克服上述背景技术中所述的在长距离全断面岩石层尤其是在破碎岩层顶进施工中积渣与卡管的问题，提供一种泥水平衡岩石顶管机底部岩渣积聚处理装置。本实用新型能够有效防止顶管机顶进过程中积渣与卡管。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种泥水平衡岩石顶管机底部岩渣积聚处理装置，包括顶管和穿设在所述顶管内部的进浆管和出浆管，所述顶管包括顶管机头以及与所述顶管机头对接的管体，所述管体的底部开设有至少1个冲渣孔和至少1个回渣孔，所述回渣孔均位于所述冲渣孔与所述顶管机头之间，所述进浆管接通有冲洗管道，所述冲洗管道连接在其中1个冲渣孔上。进浆管和出浆管即为顶管机原有泥水系统中的进浆管和出浆管。

进一步的，所述冲洗管道包括软管和导流管，所述软管一端连接所述进浆管、另一端与所述导流管的一端连接，所述导流管的另一端与所述冲渣孔对接，所述软管上设有用于控制所述冲洗管道水流流速的控制阀，所述导流管往远离所述顶管机头的方向倾斜。

优选的，所述导流管与所述管体底部内壁之间的夹角小于45°；一般为30°左右。