CN104482296B - 一种管道更换顶管机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种管道更换顶管机，包括顶管机主体(1)，所述顶管机主体(1)呈圆管状，所述顶管机主体(1)一端装有环形刀盘(2)、另一端装有顶铁(3)，所述顶管机主体(1)内壁上靠近环形刀盘(2)的前段设置有固定夹管装置(4)、靠近顶铁(3)的后端设置有移动夹管装置(5)，所述固定夹管装置(4)和移动夹管装置之间设置有管道切割设备(6)。本发明采用环形刀盘施工，可以调整刀盘结构，可以不用开挖就对老旧管道进行更换施工，适用于大多数土层。以旧管管线为顶进导向，利用旧管道周边20cm～50cm内的土层作为顶进设备顶进层。适用于管外径大于200mm的无钢筋砼管基保护的各类管材管道，包括钢管、塑料管、PE管等。

Description

一种管道更换顶管机
技术领域
本发明属管道施工技术领域，特别是涉及一种管道更换顶管机。
背景技术
随着城镇化建设的脚步一步步迈进，部分旧城已进入旧城改造计划中，部分管道设施不能满足使用功能，或者在使用过程中出现损伤，破坏，需要修复或者更换。但是当这些管道埋设在主要交通管道，繁华商区，或者人口密集出时，开挖施工将会导致交通堵塞，行人通行存在安全隐患。
20世纪90年代，非开挖技术传入我国，随着时间的发展，行业的进步，非开挖技术在行业建设中已较为普遍的存在，技术应用较为广泛。非开挖技术具有轨迹测量精确，易于控制调整，快速高效，使得管道的原位修复成为可能。
旧管线的非开挖施工目前主要采取的，一是原管道废除封堵，在一侧设计新施工管道，二就是原管道拆除，切割掉，沿管线更换更大口径的管道，管线沿原有管线中线位置，就像把管子一节节，吃进去，消化掉，同时新管子向前顶进，这种施工方法，叫做吃管法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种管道更换顶管机，可以不用开挖就对老旧管道进行更换施工，具有适用性强，适用于管外径大于200mm的无钢筋砼管基保护的各类管材管道，包括钢管、塑料管、PE管等。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种管道更换顶管机，包括顶管机主体，所述顶管机主体呈圆管状，所述顶管机主体一端装有环形刀盘、另一端装有顶铁，所述顶管机主体内壁上靠近环形刀盘的前段设置有固定夹管装置、靠近顶铁的后端设置有移动夹管装置，所述固定夹管装置和移动夹管装置之间设置有管道切割设备；
所述环形刀盘呈中心带有圆孔的圆盘状，所述环形刀盘向外的端面上设置有榫头，所述榫头环状均布于环形刀盘端面、并沿环形刀盘端面径向设置若干圈，所述榫头上带有进泥口，所述进泥口通过环形刀盘内的管路与进水管和出泥管连通，所述环形刀盘的中心孔与顶管机主体成回转副连接，所述环形刀盘向内的端面边缘处设有一圈齿轮轮齿形成伞齿轮，所述顶管机主体对应伞齿轮位置装有若干驱动电机，所述驱动电机通过齿轮组啮合驱动环形刀盘；
所述固定夹管装置包括若干微型千斤顶，所述微型千斤顶沿轴向排成列、并环形均布于顶管机主体内壁，所述微型千斤顶与顶管机主体内壁固定，所述每列微型千斤顶的顶出端上装有夹管贴片；
所述固定夹管装置与顶铁之间装有两个环形导轨，所述环形导轨以顶管机主体轴线为轴、并能够顺时针或者逆时针旋转；
所述管道切割设备安装在靠近固定夹管装置的环形导轨上，所述环形导轨固定有切割刀，所述切割刀呈圆环状均布；
所述移动夹管装置包括另一个环形导轨，所述另一个环形导轨上环形设置若干螺杆，所述螺杆长度方向与顶管机主体轴线平行，所述螺杆一端连接驱动电机，所述螺杆上装有滑板，所述滑板装有沿螺杆长度方向排成一列的微型千斤顶，所述每列微型千斤顶的顶出端上装有夹管贴片。
所述进泥口沿环形刀盘径向朝向顶管机四周的土层。
所述环形刀盘的中心孔与顶管机主体之间回转副内装有滚珠，形成滚动摩擦。
所述移动夹管装置和顶铁之间装有废管传送带。
所述切割刀与环形导轨之间装有伸缩刀杆，所述伸缩刀杆控制切割刀的伸出量。
有益效果
本发明采用环形刀盘施工，可以调整刀盘结构，可以不用开挖就对老旧管道进行更换施工，适用于大多数土层。以旧管管线为顶进导向，利用旧管道周边20cm～50cm内的土层作为顶进设备顶进层。适用于管外径大于200mm的无钢筋砼管基保护的各类管材管道，包括钢管、塑料管、PE管等。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明榫头部分局部放大结构示意图。
图3为本发明环形刀盘向内端面的结构示意图。
图4为本发明环形刀盘相外端面的结构示意图。
图5为本发明固定夹管装置的结构示意图。
图6为本发明移动夹管装置和管道切割设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1至6所示，一种管道更换顶管机，包括顶管机主体1，所述顶管机主体1呈圆管状，所述顶管机主体1一端装有环形刀盘2、另一端装有顶铁3，所述顶管机主体1内壁上靠近环形刀盘2的前段设置有固定夹管装置4、靠近顶铁3的后端设置有移动夹管装置5，所述固定夹管装置4和移动夹管装置之间设置有管道切割设备6；
所述环形刀盘2呈中心带有圆孔的圆盘状，所述环形刀盘2向外的端面上设置有榫头21，所述榫头21环状均布于环形刀盘2端面、并沿环形刀盘2端面径向设置若干圈，所述榫头21上带有进泥口22，所述进泥口22通过环形刀盘2内的管路与进水管8和出泥管9连通，所述环形刀盘2的中心孔与顶管机主体1成回转副连接，所述环形刀盘2向内的端面边缘处设有一圈齿轮轮齿23形成伞齿轮，所述顶管机主体1对应伞齿轮位置装有若干驱动电机24，所述驱动电机24通过齿轮组啮合驱动环形刀盘2；
所述固定夹管装置4包括若干微型千斤顶41，所述微型千斤顶沿轴向排成列、并环形均布于顶管机主体1内壁，所述微型千斤顶41与顶管机主体1内壁固定，所述每列微型千斤顶的顶出端上装有夹管贴片42；
所述固定夹管装置4与顶铁3之间装有两个环形导轨10，所述环形导轨10以顶管机主体1轴线为轴、并能够顺时针或者逆时针旋转；
所述管道切割设备6安装在靠近固定夹管装置4的环形导轨10上，所述环形导轨10固定有切割刀61，所述切割刀61呈圆环状均布；
所述移动夹管装置5包括另一个环形导轨10，所述另一个环形导轨10上环形设置若干螺杆51，所述螺杆51长度方向与顶管机主体1轴线平行，所述螺杆51一端连接驱动电机24，所述螺杆51上装有滑板52，所述滑板52装有沿螺杆51长度方向排成一列的微型千斤顶41，所述每列微型千斤顶的顶出端上装有夹管贴片42。
所述进泥口22沿环形刀盘2径向朝向顶管机四周的土层。
所述环形刀盘2的中心孔与顶管机主体1之间回转副内装有滚珠，形成滚动摩擦。
所述移动夹管装置和顶铁3之间装有废管传送带7。
所述切割刀61与环形导轨10之间装有伸缩刀杆62，所述伸缩刀杆62控制切割刀61的伸出量。
在实际工作中，顶管机主体1前端装有环形刀盘2不断旋转，泥土从榫头21上的泥口22进入环形刀盘2内，通过埋设在顶管机主体1内的进水管8中进入的水将环形刀盘2内的泥土冲进出泥管9，而出泥管9同样埋设在顶管机主体1内、并且在顶管机主体1另一端内部将泥浆排放到传送带7上；
内部的老旧管道靠外的一部分被固定夹管装置4夹住，伸入顶管机主体1内的部分被移动夹管装置5夹住，并通过切割刀61进行切割，碎片则通过传送带7送出。

Claims (5)

1.一种管道更换顶管机，包括顶管机主体(1)，其特征在于，所述顶管机主体(1)呈圆管状，所述顶管机主体(1)一端装有环形刀盘(2)、另一端装有顶铁(3)，所述顶管机主体(1)内壁上靠近环形刀盘(2)的前段设置有固定夹管装置(4)、靠近顶铁(3)的后端设置有移动夹管装置(5)，所述固定夹管装置(4)和移动夹管装置(5)之间设置有管道切割设备(6)；
所述环形刀盘(2)呈中心带有圆孔的圆盘状，所述环形刀盘(2)向外的端面上设置有榫头(21)，所述榫头(21)环状均布于环形刀盘(2)端面、并沿环形刀盘(2)端面径向设置若干圈，所述榫头(21)上带有进泥口(22)，所述进泥口(22)通过环形刀盘(2)内的管路与进水管(8)和出泥管(9)连通，所述环形刀盘(2)的中心孔与顶管机主体(1)成回转副连接，所述环形刀盘(2)向内的端面边缘处设有一圈齿轮轮齿(23)形成伞齿轮，所述顶管机主体(1)对应伞齿轮位置装有若干驱动电机(24)，所述驱动电机(24)通过齿轮组啮合驱动环形刀盘(2)；
所述固定夹管装置(4)包括若干微型千斤顶(41)，所述微型千斤顶沿轴向排成列、并环形均布于顶管机主体(1)内壁，所述微型千斤顶(41)与顶管机主体(1)内壁固定，所述每列微型千斤顶的顶出端上装有夹管贴片(42)；
所述固定夹管装置(4)与顶铁(3)之间装有两个环形导轨(10)，所述环形导轨(10)以顶管机主体(1)轴线为轴、并能够顺时针或者逆时针旋转；
所述管道切割设备(6)安装在靠近固定夹管装置(4)的环形导轨(10)上，所述环形导轨(10)固定有切割刀(61)，所述切割刀(61)呈圆环状均布；
所述移动夹管装置(5)包括另一个环形导轨(10)，所述另一个环形导轨(10)上环形设置若干螺杆(51)，所述螺杆(51)长度方向与顶管机主体(1)轴线平行，所述螺杆(51)一端连接驱动电机(24)，所述螺杆(51)上装有滑板(52)，所述滑板(52)装有沿螺杆(51)长度方向排成一列的微型千斤顶(41)，所述每列微型千斤顶的顶出端上装有夹管贴片(42)。
2.根据权利要求1所述的一种管道更换顶管机，其特征在于，所述进泥口(22)沿环形刀盘(2)径向朝向顶管机四周的土层。
3.根据权利要求1所述的一种管道更换顶管机，其特征在于，所述环形刀盘(2)的中心孔与顶管机主体(1)之间回转副内装有滚珠，形成滚动摩擦。
4.根据权利要求1所述的一种管道更换顶管机，其特征在于，所述移动夹管装置和顶铁(3)之间装有废管传送带(7)。
5.根据权利要求1所述的一种管道更换顶管机，其特征在于，所述切割刀(61)与环形导轨(10)之间装有伸缩刀杆(62)，所述伸缩刀杆(62)控制切割刀(61)的伸出量。
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