[發明專利]一種智能化頂管機及其頂管施工方法

在審

• 申請號: 201811420464.2
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN109296380A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 陳國占;荀名紅;喻宗文;陳敏捷;蔡從燈;米國棟;程佩;盧仲力
• 申請（專利權）人: 福建建中建設科技股份有限公司
• 主分類號: E21D9/11
• 分類號: E21D9/11;E21D9/13
• 代理公司: 福州科揚專利事務所 35001
• 代理人: 林朝熙

本發明涉及一種智能化頂管機及其頂管施工方法，包括圓柱外殼、切削刀盤、刀盤驅動機構、設置于圓柱外殼內用于維持水泥比例平衡的泥水系統、設置于圓柱外殼內用于調整頂管機頂進方向的糾偏系統以及設置于圓柱外殼內用于檢測頂管機頂進方向與原設計線路偏差量的激光導向系統；圓柱外殼包括同軸設置的前筒和后筒，后筒前端套設于前筒后端內側；前筒前部設置有泥水倉，切削刀盤固定于泥水倉前端；切削刀盤前端與泥水倉連通且切削刀盤切削后的泥土匯聚于泥水倉內；切削刀盤前端中部固定有中心刀，切削刀盤前端端面上設置有多組切削刀具；切削刀盤中部固定有主軸，主軸后端與位于前筒內的刀盤驅動機構固定連接；泥水系統包括進漿管和排渣管。

技術領域

本發明涉及一種智能化頂管機及其頂管施工方法，屬于管道施工技術領域。

背景技術

頂管施工就是非開挖施工方法，是一種不開挖或者少開挖的管道埋設施工技術。頂管法施工就是在工作坑內借助于頂進設備產生的頂力，克服管道與周圍土壤的摩擦力，將管道按設計的坡度頂入土中，并將土方運走。一節管子完成頂入土層之后，再下第二節管子繼續頂進。其原理是借助于主頂油缸及管道間、中繼間等推力，把工具管或掘進機從工作坑內穿過土層一直推進到接收坑內吊起。管道緊隨工具管或掘進機后，埋設在兩坑之間。

頂管施工最突出的特點就是適應性問題。針對不同的地質情況、施工條件和設計要求，選用與之適應的頂管施工方式，如何正確地選擇頂管機和配套輔助設備，對于頂管施工來說將是非常關鍵的。目前，市面上的頂管機適用的土質比較單一，同時施工精度較差，使得在施工過程中造成了諸多不便。

發明內容

為了克服上述問題，本發明提供一種智能化頂管機及其頂管施工方法，能夠適用于多種復雜地質條件，同時能夠通過激光導向系統，實現頂管工藝的長距離、多曲線施工。

本發明的技術方案如下：

一種智能化頂管機，包括圓柱外殼、切削刀盤、刀盤驅動機構、設置于所述圓柱外殼內用于維持水泥比例平衡的泥水系統、設置于所述圓柱外殼內用于調整頂管機頂進方向的糾偏系統以及設置于所述圓柱外殼內用于檢測頂管機頂進方向與原設計線路偏差量的激光導向系統；所述圓柱外殼包括同軸設置的前筒和后筒，所述后筒前端套設于所述前筒后端內側；所述前筒前部設置有泥水倉，所述切削刀盤固定于所述泥水倉前端；所述切削刀盤前端與所述泥水倉連通且所述切削刀盤切削后的泥土匯聚于所述泥水倉內；所述切削刀盤前端中部固定有中心刀，所述切削刀盤前端端面上設置有多組切削刀具；所述切削刀盤中部固定有主軸，所述主軸后端與位于所述前筒內的所述刀盤驅動機構固定連接；所述泥水系統包括分開設置的進漿管和排渣管；所述進漿管與所述泥水倉連通且由外部朝向所述泥水倉注水；所述排渣管與所述泥水倉連通且向外排出泥漿；所述進漿管和所述排渣管上分別設置有進漿球閥和排渣球閥。

進一步的，還包括設置于所述后筒內的控制系統；所述控制系統分別與所述糾偏系統、所述激光導向系統、所述刀盤驅動機構、所述進漿球閥以及所述排渣球閥電信號連接；所述控制系統用于控制各部件運作。

進一步的，所述激光導向系統包括固定于所述后筒上部的激光發射器以及固定于所述前筒上部的用于接收所述激光發射器的信號的標靶；所述激光發射器和所述標靶分別與所述控制系統電信號連接；控制系統控制激光發射器發出光信號，標靶能夠將接收到的光信號反饋至控制系統；通過光信號偏離標靶靶心的程度，能夠得知頂管機的頂進方向偏離原設計線路的程度。

進一步的，所述糾偏系統包括若干沿所述圓柱外殼長度方向均勻設置于所述圓柱外殼內的糾偏油缸；所述糾偏油缸一端與固定于所述前筒后部的第一分隔板鉸接，另一端與固定于所述后筒后部的第二分隔板鉸接；所述控制系統與所述糾偏油缸電信號連接；控制系統控制糾偏油缸的伸縮，進而控制前筒與后筒的角度，實現對頂管機頂進方向的調整。