本發(fā)明屬于地下管道施工，具體是一種螺旋出土頂管機(jī)用注漿減摩機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、頂管技術(shù)是一項(xiàng)非開挖掘進(jìn)式管道施工技術(shù)。其施工優(yōu)點(diǎn)在于不影響周圍環(huán)境，不破壞地面建筑及設(shè)施，極大地減少了對周圍環(huán)境的擾動和破壞，包括樹木、綠地、道路和其他公共設(shè)施，這是開挖埋管無法比擬的。而頂管施工技術(shù)的原理為：在垂直地面預(yù)設(shè)工作井，將頂管機(jī)置于工作井內(nèi)，頂管機(jī)切削土體，然后用高壓大推力的液壓千斤頂，頂推水泥或者鋼制管道使其緊跟頂管機(jī)頂入地下前進(jìn)，形成管廊通道，頂管機(jī)和管道依次向前推進(jìn)，直到抵達(dá)目標(biāo)井；由于頂管機(jī)工作中管道與土層之間存在較高的滑動摩擦，導(dǎo)致推進(jìn)阻力較大，對管道的磨損更加嚴(yán)重，目前解決方案為：在頂管機(jī)前端和管道外壁與土壤接觸的地方注入潤滑泥漿或泡沫，以降低兩者之間的摩擦力，又如專利號為cn101992937b的發(fā)明專利，其主要在螺旋輸送機(jī)的筒體一周設(shè)有環(huán)形注漿通道，進(jìn)行環(huán)形注漿，實(shí)現(xiàn)注漿減摩效果；雖然在一定程度上有效減小管道頂管施工摩擦力，但注漿方式單一，無法根據(jù)管道施工環(huán)境實(shí)時調(diào)整注漿參數(shù)，從而導(dǎo)致注漿效果不理想或過度注漿。

2、因此，有必要提供一種螺旋出土頂管機(jī)用注漿減摩機(jī)構(gòu)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種螺旋出土頂管機(jī)用注漿減摩機(jī)構(gòu)，其包括：推進(jìn)系統(tǒng)，通過機(jī)架架設(shè)在井筒中，所述推進(jìn)系統(tǒng)中配備高壓液壓缸，用于提供高強(qiáng)度推應(yīng)力；所述推進(jìn)系統(tǒng)的一側(cè)設(shè)置有掘進(jìn)機(jī)構(gòu)，所述掘進(jìn)機(jī)構(gòu)包括切削刀盤以及主軸筒，所述切削刀盤轉(zhuǎn)動連接在所述主軸筒的內(nèi)部一側(cè)，所述主軸筒內(nèi)固定有動力機(jī)構(gòu)，所述動力機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)輸出軸通過減速齒輪箱與所述切削刀盤相連接，所述推進(jìn)系統(tǒng)與掘進(jìn)機(jī)構(gòu)之間布置有管道組件，所述管道組件由多節(jié)預(yù)制管道組合裝配；所述推進(jìn)系統(tǒng)中的主軸筒上設(shè)置有注漿機(jī)構(gòu)，所述注漿機(jī)構(gòu)通過管路與外設(shè)注漿泵相連接，用于向掘進(jìn)區(qū)域管道組件圓周外圍注入潤滑漿液；

2、所述掘進(jìn)機(jī)構(gòu)的主軸筒內(nèi)配備有進(jìn)排泥組件，用于將切削刀盤前端切削土壤內(nèi)部輸送，所述推進(jìn)系統(tǒng)上設(shè)有土壤分析模塊，所述土壤分析模塊結(jié)合非開挖埋管區(qū)域的地表土壤沉積繼承性對進(jìn)排泥組件中的土壤取送分析，從而獲取掘進(jìn)區(qū)域內(nèi)土壤特征數(shù)據(jù)；

3、所述注漿機(jī)構(gòu)基于上述獲取的掘進(jìn)區(qū)域內(nèi)土壤特征數(shù)據(jù)，索引調(diào)用出適用于該掘進(jìn)區(qū)域內(nèi)土壤特性的潤滑漿液參照數(shù)據(jù)，并控制潤滑漿液調(diào)配比例；

4、同時，所述注漿機(jī)構(gòu)基于非開挖埋管區(qū)域的地層結(jié)構(gòu)、掘進(jìn)機(jī)構(gòu)動作特征并結(jié)合潤滑漿液特性采用特定注漿方式進(jìn)行注漿作業(yè)。

5、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述掘進(jìn)機(jī)構(gòu)上設(shè)有響應(yīng)于所述切削刀盤的電磁波探測器、壓力傳感器、扭矩傳感器以及振動傳感器，并依次獲取掘進(jìn)區(qū)域地層結(jié)構(gòu)和障礙物分布特征數(shù)據(jù)、掘進(jìn)壓力特征數(shù)據(jù)、切削刀盤扭矩特征數(shù)據(jù)以及環(huán)境振動分布特征數(shù)據(jù)；所述土壤特征數(shù)據(jù)包括土壤構(gòu)成特性數(shù)據(jù)以及物理特性數(shù)據(jù)。

6、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述注漿機(jī)構(gòu)包括：

7、外管筒，同軸設(shè)置在所述主軸筒的中部，所述主軸筒被設(shè)置為兩段式結(jié)構(gòu)，且兩節(jié)主軸筒之間通過多個圓周分布的絲杠相連接固定；

8、內(nèi)導(dǎo)料倉，同軸固定在所述主軸筒內(nèi)，所述內(nèi)導(dǎo)料倉呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，且所述管路接通在內(nèi)導(dǎo)料倉的一側(cè)；

9、導(dǎo)通道，為周向設(shè)置的多個，各所述導(dǎo)通道均垂直連通在內(nèi)導(dǎo)料倉上；

10、壓力倉，固定在所述外管筒中，所述壓力倉的一側(cè)密封轉(zhuǎn)動設(shè)置有環(huán)形座，各所述導(dǎo)通道的一端均連接固定在所述環(huán)形座上；

11、注漿噴頭，為圓周設(shè)置的多個，所述外管筒的外側(cè)壁上開設(shè)有安裝槽，所述注漿噴頭分布在所述安裝槽內(nèi)，且所述注漿噴頭的一端通過轉(zhuǎn)管與所述壓力倉相接通。

12、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述外管筒與主軸筒相轉(zhuǎn)動連接，所述外管筒內(nèi)同軸固定有環(huán)架，所述環(huán)架上等距均勻設(shè)置有多個截缸，各所述截缸均垂直嵌入固定在所述環(huán)架的內(nèi)壁，所述掘進(jìn)機(jī)構(gòu)中切削刀盤的一側(cè)同軸套設(shè)有傳動導(dǎo)環(huán)，所述傳動導(dǎo)環(huán)的外壁設(shè)有多個與所述截缸相對應(yīng)的擋沿，所述擋沿的截面呈弧形結(jié)構(gòu)；

13、所述截缸的內(nèi)部均通過彈簧滑動設(shè)置有柱塞，所述柱塞的下端固定有子配塊，所述子配塊隨柱塞沿截缸軸線滑動，并與所述擋沿相接觸，所述截缸的端部均連接有液壓管。

14、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述外管筒的圓周側(cè)壁上均勻設(shè)置有多個與所述注漿噴頭相對應(yīng)的軸承座，所述軸承座內(nèi)轉(zhuǎn)動連接有聯(lián)軸，所述聯(lián)軸的一端固定有載板，所述注漿噴頭安裝在載板上，相鄰所述載板之間連接有傳動桿；

15、所述外管筒的側(cè)壁上設(shè)置有伸縮驅(qū)動部，所述伸縮驅(qū)動部的一端與其中一個所述載板相連接。

16、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述伸縮驅(qū)動部采用氣動脈沖缸或電動伸縮缸。

17、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述注漿噴頭工作中呈集中噴射或擴(kuò)散噴射，并在兩種不同噴射狀態(tài)之間自由切換。

18、進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述注漿機(jī)構(gòu)的特定注漿方式包括：連續(xù)螺旋注漿、間歇注漿、動態(tài)扇形注漿以及直線平行注漿。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

20、本發(fā)明中采用的注漿機(jī)構(gòu)能夠充分利用掘進(jìn)區(qū)域內(nèi)土壤特征數(shù)據(jù)，針對性調(diào)配出適用于該區(qū)域土壤特性的潤滑漿液，從而在結(jié)合掘進(jìn)機(jī)構(gòu)動作特征，獲取注漿機(jī)構(gòu)最佳的特定注漿方式，從而通過針對性的注漿方式，大大提高減摩效果，降低頂管機(jī)的推進(jìn)阻力，提高掘進(jìn)效率。

技術(shù)特征：

1.一種螺旋出土頂管機(jī)用注漿減摩機(jī)構(gòu)，其特征在于：其包括：推進(jìn)系統(tǒng)（1），通過機(jī)架架設(shè)在井筒中，所述推進(jìn)系統(tǒng)（1）中配備高壓液壓缸，用于提供高強(qiáng)度推應(yīng)力；所述推進(jìn)系統(tǒng)（1）的一側(cè)設(shè)置有掘進(jìn)機(jī)構(gòu)，所述掘進(jìn)機(jī)構(gòu)包括切削刀盤（21）以及主軸筒（2），所述切削刀盤（21）轉(zhuǎn)動連接在所述主軸筒（2）的內(nèi)部一側(cè)，所述主軸筒（2）內(nèi)固定有動力機(jī)構(gòu)（22），所述動力機(jī)構(gòu)（22）的旋轉(zhuǎn)輸出軸通過減速齒輪箱與所述切削刀盤（21）相連接，所述推進(jìn)系統(tǒng)（1）與掘進(jìn)機(jī)構(gòu)之間布置有管道組件（3），所述管道組件（3）由多節(jié)預(yù)制管道組合裝配；所述推進(jìn)系統(tǒng)（1）中的主軸筒（2）上設(shè)置有注漿機(jī)構(gòu)（4），所述注漿機(jī)構(gòu)（4）通過管路（43）與外設(shè)注漿泵相連接，用于向掘進(jìn)區(qū)域管道組件（3）圓周外圍注入潤滑漿液；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋出土頂管機(jī)用注漿減摩機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述掘進(jìn)機(jī)構(gòu)上設(shè)有響應(yīng)于所述切削刀盤（21）的電磁波探測器、壓力傳感器、扭矩傳感器以及振動傳感器，并依次獲取掘進(jìn)區(qū)域地層結(jié)構(gòu)和障礙物分布特征數(shù)據(jù)、掘進(jìn)壓力特征數(shù)據(jù)、切削刀盤（21）扭矩特征數(shù)據(jù)以及環(huán)境振動分布特征數(shù)據(jù)；所述土壤特征數(shù)據(jù)包括土壤構(gòu)成特性數(shù)據(jù)以及物理特性數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋出土頂管機(jī)用注漿減摩機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述注漿機(jī)構(gòu)（4）包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種螺旋出土頂管機(jī)用注漿減摩機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述外管筒（41）與主軸筒（2）相轉(zhuǎn)動連接，所述外管筒（41）內(nèi)同軸固定有環(huán)架（5），所述環(huán)架（5）上等距均勻設(shè)置有多個截缸（51），各所述截缸（51）均垂直嵌入固定在所述環(huán)架（5）的內(nèi)壁，所述掘進(jìn)機(jī)構(gòu)中所述切削刀盤（21）的一側(cè)同軸套設(shè)有傳動導(dǎo)環(huán)（52），所述傳動導(dǎo)環(huán)（52）的外壁設(shè)有多個與所述截缸（51）相對應(yīng)的擋沿（53），所述擋沿（53）的截面呈弧形結(jié)構(gòu)；

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種螺旋出土頂管機(jī)用注漿減摩機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述外管筒（41）的圓周側(cè)壁上均勻設(shè)置有多個與所述注漿噴頭（46）相對應(yīng)的軸承座（6），所述軸承座（6）內(nèi)轉(zhuǎn)動連接有聯(lián)軸（61），所述聯(lián)軸（61）的一端固定有載板（62），所述注漿噴頭（46）安裝在載板（62）上，相鄰所述載板（62）之間連接有傳動桿（63）；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種螺旋出土頂管機(jī)用注漿減摩機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述伸縮驅(qū)動部采用氣動脈沖缸或電動伸縮缸。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種螺旋出土頂管機(jī)用注漿減摩機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述注漿噴頭（46）工作中呈集中噴射或擴(kuò)散噴射，并在兩種不同噴射狀態(tài)之間自由切換。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋出土頂管機(jī)用注漿減摩機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述注漿機(jī)構(gòu)（4）的特定注漿方式包括：連續(xù)螺旋注漿、間歇注漿、動態(tài)扇形注漿以及直線平行注漿。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種螺旋出土頂管機(jī)用注漿減摩機(jī)構(gòu)，屬于地下管道施工技術(shù)領(lǐng)域，其包括：推進(jìn)系統(tǒng)，通過機(jī)架架設(shè)在井筒中，推進(jìn)系統(tǒng)中配備高壓液壓缸，用于提供高強(qiáng)度推應(yīng)力；推進(jìn)系統(tǒng)的一側(cè)設(shè)置有掘進(jìn)機(jī)構(gòu)，掘進(jìn)機(jī)構(gòu)包括切削刀盤以及主軸筒，切削刀盤轉(zhuǎn)動連接在主軸筒的內(nèi)部一側(cè)，主軸筒內(nèi)固定有動力機(jī)構(gòu)，動力機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)輸出軸通過減速齒輪箱與切削刀盤相連接；本發(fā)明中采用的注漿機(jī)構(gòu)能夠充分利用掘進(jìn)區(qū)域內(nèi)土壤特征數(shù)據(jù)，針對性調(diào)配出適用于該區(qū)域土壤特性的潤滑漿液，從而在結(jié)合掘進(jìn)機(jī)構(gòu)動作特征，獲取注漿機(jī)構(gòu)最佳的特定注漿方式，從而通過針對性的注漿方式，大大提高減摩效果，降低頂管機(jī)的推進(jìn)阻力，提高掘進(jìn)效率。

技術(shù)研發(fā)人員：王高紀(jì),潘晨,劉靜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇宣宣重工機(jī)械有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10