申请/专利权人：中亿丰建设集团股份有限公司;中亿丰隧道工程股份有限公司

申请日：2019-07-11

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN110259478B

主分类号：E21D9/10

分类号：E21D9/10;E21D9/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2019.10.22#实质审查的生效;2019.09.20#公开

摘要：本发明涉及一种可二次碎岩的泥水顶管机，包括筒状的壳体、刀盘和破碎机构，壳体内设有隔仓板、主轴和排泥装置，隔仓板将壳体内的前后端分为泥水仓和控制仓，主轴与壳体同轴设置且贯穿隔仓板，排泥装置设置在泥水仓的底部，刀盘设置在壳体的前端且与主轴相连，破碎机构包括粉碎组件和脆化组件，粉碎组件包括过滤桶、导泥罩、轴承、同步圆盘和敲击单元，脆化组件包括安装架、高温火焰喷嘴、低温水喷头、供火装置和供液装置，该可二次碎岩的泥水顶管机中，通过机械式裂解、高温水激相结合的方式，可对大颗粒的岩石、土块进行高效可靠的二次破碎，使其粒径大大减小，有效解决排泥装置堵塞的故障，从而提高施工效率。

主权项：1.一种可二次碎岩的泥水顶管机，其特征在于，包括筒状的壳体1、刀盘2和破碎机构，所述壳体1内设有隔仓板3、主轴4和排泥装置5，所述隔仓板3将壳体1内的前后端分为泥水仓和控制仓，所述主轴4与壳体1同轴设置且贯穿隔仓板3，所述排泥装置5设置在泥水仓的底部，所述刀盘2设置在壳体1的前端且与主轴4相连，所述破碎机构设置在泥水仓内；所述破碎机构包括粉碎组件和脆化组件，所述粉碎组件设置在主轴4上，所述脆化组件设置在粉碎组件的上方；所述粉碎组件包括过滤桶6、导泥罩7、轴承8、同步圆盘9和敲击单元，所述过滤桶6和同步圆盘9均套设在主轴4上，过滤桶6位于同步圆盘9的左端，且其内部设有粉碎刀头12，所述导泥罩7设置在壳体1内的前端，导泥罩7的左端与壳体1相连，其右端通过轴承8与过滤桶6相连，所述敲击单元包括气缸10和敲击球11，所述气缸10安装在同步圆盘9上且与主轴4平行，所述敲击球11设置在过滤桶6内的右端，所述气缸10与敲击球11相连；所述脆化组件包括安装架13、高温火焰喷嘴14、低温水喷头15、供火装置16和供液装置17，所述安装架13水平设置在过滤桶6的上方，所述高温火焰喷嘴14和低温水喷头15均设置在安装架13上，高温火焰喷嘴14和低温水喷头15均朝向过滤桶6，所述供火装置16和供液装置17均设置在控制仓内，供火装置16与高温火焰喷嘴14相连，所述供液装置17与低温水喷头15相连。

全文数据：一种可二次碎岩的泥水顶管机技术领域本发明涉及建筑施工领域，特别涉及一种可二次碎岩的泥水顶管机。背景技术顶管技术施工效率高，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，可节省大量投资和时间。目前，工程施工中所使用的泥水顶管机在卵石或岩石层中推进时，对石块只进行一次破碎，但是一次破碎后所形成的岩石粒径较大，可能会堵塞排泥管和排泥泵，使破碎的石块和泥土不能正常排出，因此需要定时停机清理，耗费人力工时，降低施工效率。发明内容本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种可二次碎岩的泥水顶管机。为了达到上述技术效果，本发明采用的技术方案是：一种可二次碎岩的泥水顶管机，包括筒状的壳体、刀盘和破碎机构，所述壳体内设有隔仓板、主轴和排泥装置，所述隔仓板将壳体内的前后端分为泥水仓和控制仓，所述主轴与壳体同轴设置且贯穿隔仓板，所述排泥装置设置在泥水仓的底部，所述刀盘设置在壳体的前端且与主轴相连，所述破碎机构设置在泥水仓内；所述破碎机构包括粉碎组件和脆化组件，所述粉碎组件设置在主轴上，所述脆化组件设置在粉碎组件的上方；所述粉碎组件包括过滤桶、导泥罩、轴承、同步圆盘和敲击单元，所述过滤桶和同步圆盘均套设在主轴上，过滤桶位于同步圆盘的左端，且其内部设有粉碎刀头，所述导泥罩设置在壳体内的前端，导泥罩的左端与壳体相连，其右端通过轴承与过滤桶相连，所述敲击单元包括气缸和敲击球，所述气缸安装在同步圆盘上且与主轴平行，所述敲击球设置在过滤桶内的右端，所述气缸与敲击球相连；所述脆化组件包括安装架、高温火焰喷嘴、低温水喷头、供火装置和供液装置，所述安装架水平设置在过滤桶的上方，所述高温火焰喷嘴和低温水喷头均设置在安装架上，高温火焰喷嘴和低温水喷头均朝向过滤桶，所述供火装置和供液装置均设置在控制仓内，供火装置与高温火焰喷嘴相连，所述供液装置与低温水喷头相连。作为优选，所述控制仓内还设有控制箱，所述供火装置、供液装置、气缸和排泥装置均与控制箱电连接。为了通过控制箱对各电器装置进行控制。作为优选，所述高温火焰喷嘴有若干个，各高温火焰喷嘴从左往右依次间隔设置在安装架上,各高温火焰喷嘴均与供火装置相连。为了保证火焰能够完全覆盖整个过滤桶，通过多个高温火焰喷嘴向下喷射火焰，从而对过滤桶内的大颗粒岩石进行加热。作为优选，相邻的两个高温火焰喷嘴之间安装有一个低温水喷头，各低温水喷头均与供液装置相连。为了保证水流能够完全覆盖整个过滤桶，通过多个低温水喷头朝向喷射冷水，从而对过滤桶内的高温岩石进行迅速降温。作为优选，所述高温火焰喷嘴和低温水喷头均与安装架可拆卸相连。为了便于对故障的高温火焰喷嘴及低温水喷头进行更换。作为优选，所述敲击单元有若干个，各敲击单元沿着同步圆盘周向均匀分布。为了扩大敲击的范围，进一步提高碎裂岩石的效果。作为优选，所述粉碎刀头呈尖锥形。尖锥形的刀头强度更高，岩石在翻滚的过程中，刀头与岩石呈点面式接触，使得岩石更易碎裂。作为优选，所述导泥罩呈喇叭状，其左端直径大于右端直径。作为优选，所述过滤桶由耐高温合金制成。为了保证过滤桶能够在高温环境正常使用。作为优选，所述刀盘上设有中心刀头和切削刀排。为了对土质层进行切削顶进。与现有技术相比，本发明的有益效果是：该可二次碎岩的泥水顶管机中，通过机械式裂解、高温水激相结合的方式，可对大颗粒的岩石、土块进行高效可靠的二次破碎，使其粒径大大减小，有效解决排泥装置堵塞的故障，从而提高施工效率。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。附图说明图1为本发明的可二次碎岩的泥水顶管机的结构示意图。图2为本发明的可二次碎岩的泥水顶管机的粉碎组件的结构示意图。图3为本发明的可二次碎岩的泥水顶管机的脆化组件的结构示意图。图中各标号和对应的名称为：1.壳体,2.刀盘,3.隔仓板,4.主轴,5.排泥装置,6.过滤桶，7.导泥罩，8.轴承，9.同步圆盘，10.气缸，11.敲击球，12.粉碎刀头，13.安装架，14.高温火焰喷嘴，15.低温水喷头，16.供火装置，17.供液装置，18.控制箱，19.中心刀头，20.切削刀排。具体实施方式现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。如图1所示，一种可二次碎岩的泥水顶管机，包括筒状的壳体1、刀盘2和破碎机构，壳体1内设有隔仓板3、主轴4和排泥装置5，隔仓板3将壳体1内的前后端分为泥水仓和控制仓，主轴4与壳体1同轴设置且贯穿隔仓板3，排泥装置5设置在泥水仓的底部，刀盘2设置在壳体1的前端且与主轴4相连，破碎机构设置在泥水仓内；破碎机构包括粉碎组件和脆化组件，粉碎组件设置在主轴4上，脆化组件设置在粉碎组件的上方；如图2所示，粉碎组件包括过滤桶6、导泥罩7、轴承8、同步圆盘9和敲击单元，过滤桶6和同步圆盘9均套设在主轴4上，过滤桶6位于同步圆盘9的左端，且其内部设有粉碎刀头12，导泥罩7设置在壳体1内的前端，导泥罩7的左端与壳体1相连，其右端通过轴承8与过滤桶6相连，敲击单元包括气缸10和敲击球11，气缸10安装在同步圆盘9上且与主轴4平行，敲击球11设置在过滤桶6内的右端，气缸10与敲击球11相连；导泥罩7与隔仓板3将泥水仓密封，切削下来的泥土、岩石顺着导泥罩7流入过滤桶6内，通过主轴4带动过滤桶6同步旋转，过滤桶6与导泥罩7之间设置轴承8保证导泥罩7固定不动。实际上，过滤桶6表面为镂空的网状，随着过滤桶6的转动，泥土和符合要求的小颗粒岩石从过滤桶6中往下掉落，大颗粒的岩石及土块与粉碎刀头12进行碰撞裂解，变为小块颗粒后向下掉落。同时，同步转盘的上的气缸10启动，气缸10带动敲击球11左右移动，敲击球11也可以撞击大颗粒的岩石及土块，加速岩石、土块的裂解，进一步提高机械粉碎的效果。如图3所示，脆化组件包括安装架13、高温火焰喷嘴14、低温水喷头15、供火装置16和供液装置17，安装架13水平设置在过滤桶6的上方，高温火焰喷嘴14和低温水喷头15均设置在安装架13上，高温火焰喷嘴14和低温水喷头15均朝向过滤桶6，供火装置16和供液装置17均设置在控制仓内，供火装置16与高温火焰喷嘴14相连，供液装置17与低温水喷头15相连。在进行机械粉碎的同时，供火装置16通过高温火焰喷嘴14朝向过滤桶6内的岩石、土块进行高温烘烤，然后供液装置17通过低温水喷头15朝高温岩石进行冷水降温，岩石经过热胀冷缩后，性质变脆，内部出现裂缝，并持续扩大，此时在粉碎刀头12、敲击球11的外力作用下，可以轻松的实现粉碎，从而提高了破岩效率，并且有效的减少刀具的磨损。控制仓内还设有控制箱18，供火装置16、供液装置17、气缸10和排泥装置5均与控制箱18电连接。为了通过控制箱18对各电器装置进行控制。高温火焰喷嘴14有若干个，各高温火焰喷嘴14从左往右依次间隔设置在安装架13上,各高温火焰喷嘴14均与供火装置16相连。为了保证火焰能够完全覆盖整个过滤桶6，通过多个高温火焰喷嘴14向下喷射火焰，从而对过滤桶6内的大颗粒岩石进行加热。相邻的两个高温火焰喷嘴14之间安装有一个低温水喷头15，各低温水喷头15均与供液装置17相连。为了保证水流能够完全覆盖整个过滤桶6，通过多个低温水喷头15朝向喷射冷水，从而对过滤桶6内的高温岩石进行迅速降温。高温火焰喷嘴14和低温水喷头15均与安装架13可拆卸相连。为了便于对故障的高温火焰喷嘴14及低温水喷头15进行更换。敲击单元有若干个，各敲击单元沿着同步圆盘9周向均匀分布。为了扩大敲击的范围，进一步提高碎裂岩石的效果。粉碎刀头12呈尖锥形。尖锥形的刀头强度更高，岩石在翻滚的过程中，刀头与岩石呈点面式接触，使得岩石更易碎裂。导泥罩7呈喇叭状，其左端直径大于右端直径。过滤桶6由耐高温合金制成。为了保证过滤桶6能够在高温环境正常使用。刀盘2上设有中心刀头19和切削刀排20。为了对土质层进行切削顶进。工作原理：顶管机工作时，土质层内的泥土、岩石经刀盘2上的中心刀头19和切削刀排20的切削后，顺着导泥罩7流入过滤桶6内，在此过程中，控制箱18控制供液装置17启动，主轴4带动过滤桶6旋转，实际上，过滤桶6表面为镂空的网状，随着过滤桶6的转动，并且由供液装置17会为低温水喷头15提供高压水流，通过高压水流冲刷，过滤桶6内的泥土和符合要求的小颗粒岩石混合成泥水从过滤桶6中往下掉落，然后被排泥装置5抽离；而大颗粒的岩石及土块与粉碎刀头12进行碰撞，进行机械式裂解，同时，控制箱18驱动同步转盘的上的气缸10启动，气缸10带动敲击球11左右移动，敲击球11也可以撞击大颗粒的岩石及土块，加速岩石、土块的裂解。在大颗粒的岩石及土块机械裂解的时，由控制箱18先控制供火装置16启动，再控制供液装置17启动，供火装置16通过高温火焰喷嘴14朝向过滤桶6内的岩石、土块进行高温烘烤，使其初步裂解，然后供液装置17通过低温水喷头15朝高温岩石喷射高压水进行冷水降温，岩石经过热胀冷缩后，性质变脆，内部出现裂缝，并持续扩大，此时在粉碎刀头12、敲击球11的外力作用下，可以轻松的实现粉碎，从而提高了破岩效率，并且有效的减少刀具的磨损。掉落在泥水仓底部的泥土、岩石经水混合后形成泥水，最后由排泥装置5从泥水仓抽离排出。本发明通过机械式裂解、高温水激相结合的方式，可对大颗粒的岩石、土块进行高效可靠的二次破碎，使其粒径大大减小，有效解决排泥装置5堵塞的故障，从而提高施工效率。本发明不局限于上述具体的实施方式，对于本领域的普通技术人员来说从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种可二次碎岩的泥水顶管机，其特征在于，包括筒状的壳体1、刀盘2和破碎机构，所述壳体1内设有隔仓板3、主轴4和排泥装置5，所述隔仓板3将壳体1内的前后端分为泥水仓和控制仓，所述主轴4与壳体1同轴设置且贯穿隔仓板3，所述排泥装置5设置在泥水仓的底部，所述刀盘2设置在壳体1的前端且与主轴4相连，所述破碎机构设置在泥水仓内；所述破碎机构包括粉碎组件和脆化组件，所述粉碎组件设置在主轴4上，所述脆化组件设置在粉碎组件的上方；所述粉碎组件包括过滤桶6、导泥罩7、轴承8、同步圆盘9和敲击单元，所述过滤桶6和同步圆盘9均套设在主轴4上，过滤桶6位于同步圆盘9的左端，且其内部设有粉碎刀头12，所述导泥罩7设置在壳体1内的前端，导泥罩7的左端与壳体1相连，其右端通过轴承8与过滤桶6相连，所述敲击单元包括气缸10和敲击球11，所述气缸10安装在同步圆盘9上且与主轴4平行，所述敲击球11设置在过滤桶6内的右端，所述气缸10与敲击球11相连；所述脆化组件包括安装架13、高温火焰喷嘴14、低温水喷头15、供火装置16和供液装置17，所述安装架13水平设置在过滤桶6的上方，所述高温火焰喷嘴14和低温水喷头15均设置在安装架13上，高温火焰喷嘴14和低温水喷头15均朝向过滤桶6，所述供火装置16和供液装置17均设置在控制仓内，供火装置16与高温火焰喷嘴14相连，所述供液装置17与低温水喷头15相连。2.如权利要求1所述的一种可二次碎岩的泥水顶管机，其特征在于，所述控制仓内还设有控制箱18，所述供火装置16、供液装置17、气缸10和排泥装置5均与控制箱18电连接。3.如权利要求2所述的一种可二次碎岩的泥水顶管机，其特征在于，所述高温火焰喷嘴14有若干个，各高温火焰喷嘴14从左往右依次间隔设置在安装架13上,各高温火焰喷嘴14均与供火装置16相连。4.如权利要求3所述的一种可二次碎岩的泥水顶管机，其特征在于，相邻的两个高温火焰喷嘴14之间安装有一个低温水喷头15，各低温水喷头15均与供液装置17相连。5.如权利要求4所述的一种可二次碎岩的泥水顶管机，其特征在于，所述高温火焰喷嘴14和低温水喷头15均与安装架13可拆卸相连。6.如权利要求1所述的一种可二次碎岩的泥水顶管机，其特征在于，所述敲击单元有若干个，各敲击单元沿着同步圆盘9周向均匀分布。7.如权利要求1所述的一种可二次碎岩的泥水顶管机，其特征在于，所述粉碎刀头12呈尖锥形。8.如权利要求1所述的一种可二次碎岩的泥水顶管机，其特征在于，所述导泥罩7呈喇叭状，其左端直径大于右端直径。9.如权利要求1所述的一种可二次碎岩的泥水顶管机，其特征在于，所述过滤桶6由耐高温合金制成。10.如权利要求1所述的一种可二次碎岩的泥水顶管机，其特征在于，所述刀盘2上设有中心刀头19和切削刀排20。

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