封闭式顶管泥浆搅拌装置的制作方法

本实用新型涉及一种封闭式顶管泥浆搅拌装置。

背景技术：

顶管技术是一种非开挖的地下管道施工工艺，其通过在地面修建工作井与接收井，把机头及工具管放入工作井内，借助千斤顶的推力及机头的开挖能力，将机头及工具管一节节送入土体中，最后到达接收井，形成一个贯通的地下管道。顶管技术的优点在于工作面小，不需要对地面进行开挖，减少了拆迁工作量及对建筑的影响等，特别适合在建筑物密集的市区使用。

顶管掘进过程涉及大量出土工作，一种传统做法为干土运输法，即出土输送至皮带机上，通过皮带运输至井口，井口放置料斗，人工装土，吊装外运。传统土压平衡顶管施工工艺，对管道内作业空间占据较大，采用干土运输，土渣在运输中会残留在管道内，道路等施工作业面上残留过多的渣土还影响施工进行，对场地文明施工影响很大，效率低且造价昂贵。

另一种做法为开放式泥浆箱泥水出土法，即顶管工具管出土口下放置泥浆箱，通过搅拌设备将泥土搅碎，同时进水充分搅拌成泥浆，最后再利用管道和压力泵将泥浆排出管道外。这种方法，由于泥浆箱暴露，导致出土器的位置易出现泥浆溅出，不利于现场文明施工。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是为了克服现有技术中的开放式泥浆箱暴露，导致出土器的位置易出现泥浆溅出，不利于现场文明施工的缺陷，而提供一种封闭式顶管泥浆搅拌装置。

本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题：

本实用新型提供了一种封闭式顶管泥浆搅拌装置，安装于出土器的后端，所述封闭式顶管泥浆搅拌装置包括搅拌筒、出泥管、进水管和搅拌器，所述搅拌筒上设有连通至所述搅拌筒的内部空间的进土口、出泥口，所述出土器安装于所述进土口上；所述出泥管安装于所述出泥口上；所述进水管伸入至所述搅拌筒的内部空间内；所述搅拌器伸入至所述搅拌筒的内部空间内，所述搅拌器用于对所述搅拌筒内的泥浆进行搅拌。

较佳地，所述封闭式顶管泥浆搅拌装置还包括增压泵，所述增压泵设置于所述进水管上。

较佳地，所述封闭式顶管泥浆搅拌装置还包括压浆泵，所述压浆泵设置于所述出泥管上。

较佳地，所述封闭式顶管泥浆搅拌装置还包括用于将土体切碎的切削器，所述切削器位于所述出土器、所述进水管之间。

较佳地，所述切削器沿所述搅拌筒的截面设置，所述切削器设有若干个通孔，所述通孔沿所述搅拌筒的轴向贯穿所述切削器。

较佳地，所述切削器由相互交错的若干切削条组合而成，所述切削条围成的空间形成所述通孔。

较佳地，所述封闭式顶管泥浆搅拌装置还包括用于将所述搅拌筒堵住的手动闸门，所述手动闸门位于所述出土器、所述进水管之间。

较佳地，所述手动闸门包括滑动槽和闸板，所述滑动槽沿所述搅拌筒的周向设置，所述闸板安装在所述滑动槽中并能插入所述搅拌筒的内部空间内。

较佳地，所述进水管包括进水管总路和多个进水管支路，多个所述进水管支路与所述进水管总路相连通，所述进水管支路的注水口伸入至所述搅拌筒的内部空间内。

较佳地，多个所述进水管支路的注水口沿所述搅拌筒的周向均匀设置。

较佳地，所述搅拌器包括驱动电机、中心杆和多个搅拌叶片，多个所述搅拌叶片固定在所述中心杆上，所述中心杆与所述驱动电机的转动轴相连接，所述驱动电机的转动轴带动所述中心杆绕轴线转动，多个所述搅拌叶片位于所述搅拌筒的内部空间内。

较佳地，所述搅拌筒沿轴向呈弯曲状。

较佳地，所述进水管的注水口设置于所述搅拌筒的转弯处。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

该封闭式顶管泥浆搅拌装置，将挖出的土体处理成泥浆后再输送至外部，泥浆处理过程在搅拌筒中进行，处理好的泥浆从出泥管输送，整个过程都在封闭的环境中进行，不会对施工环境造成影响，利于现场文明施工。

附图说明

图1为本实用新型封闭式顶管泥浆搅拌装置的结构示意图。

图2为图1所示的封闭式顶管泥浆搅拌装置的使用示意图。

图3为图1所示的封闭式顶管泥浆搅拌装置的切削器的结构示意图。

图4为图1所示的封闭式顶管泥浆搅拌装置的部分结构示意图。

附图标记说明

封闭式顶管泥浆搅拌装置 100

搅拌筒 1

进土口 11

出泥口 12

转弯处 13

出泥管 2

进水管 3

进水管总路 31

进水管支路 32

注水口 33

搅拌器 4

驱动电机 41

中心杆 42

搅拌叶片 43

增压泵 5

压浆泵 6

切削器 7

通孔 71

切削条 72

固定圈 73

手动闸门 8

滑动槽 81

闸板 82

出土器 200

工作井 300

接收井 400

地下管道 500

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示为本实用新型封闭式顶管泥浆搅拌装置100的一实施例，该封闭式顶管泥浆搅拌装置100安装于出土器200的后端。

该封闭式顶管泥浆搅拌装置100包括搅拌筒1、出泥管2、进水管3和搅拌器4，搅拌筒1上设有连通至搅拌筒1的内部空间的进土口11、出泥口12，出土器200安装于进土口11上；出泥管2安装于出泥口12上；进水管3伸入至搅拌筒1的内部空间内；搅拌器4伸入至搅拌筒1的内部空间内，搅拌器4用于对搅拌筒1内的泥浆进行搅拌。

该封闭式顶管泥浆搅拌装置100用于顶管技术时的使用示意图如图2所示。先在地面上修建工作井300和接收井400，把机头和工具管一节节送入土体中，形成一个地下管道500，直至与接收井400相连通。而封闭式顶管泥浆搅拌装置100和出土器200位于地下管道500内，出土器200将土体从进土口11送至搅拌筒1的内部空间中，进水管3向搅拌筒1内注水，土体与水混合后形成泥浆，搅拌器4对搅拌筒1内的泥浆进行搅拌，被搅拌的泥浆从搅拌筒1的出泥口12流出，并经出泥管2输送至外部。

使用上述封闭式顶管泥浆搅拌装置100，将挖出的土体处理成泥浆后再输送至外部，泥浆处理过程在搅拌筒1中进行，处理好的泥浆从出泥管2输送，整个过程都在封闭的环境中进行，不会对施工环境造成影响，利于现场文明施工。

如图1所示，封闭式顶管泥浆搅拌装置100还包括增压泵5，增压泵5设置于进水管3上。增压泵5用于增加水压，便于进水管3注水。通过高压水冲击土体，可以进一步将土体打碎，更好地形成泥浆。

如图1所示，进水管3包括进水管总路31和多个进水管支路32，多个进水管支路32与进水管总路31相连通，进水管支路32的注水口33伸入至搅拌筒1的内部空间内。通过设置多个注水口33，可全方位地向封闭式的搅拌筒1内注水，提高搅拌效率。进水管支路32的管径细小，可提高水体流速，增加水体压力。多个进水管支路32的注水口33最好沿搅拌筒1的周向均匀设置，从搅拌筒1的各方位均匀注水。例如，可设置16个进水管支路32，进水管支路32分成两排，每排8支，每排绕搅拌筒1的周向一圈，注水口33均匀分布。

如图1所示，封闭式顶管泥浆搅拌装置100还包括压浆泵6，压浆泵6设置于出泥管2上。压浆泵6用于控制出泥管2的出泥速度。

如图1所示，封闭式顶管泥浆搅拌装置100还包括用于将土体切碎的切削器7，切削器7位于出土器200、进水管3之间。土体经过出土器200运送至搅拌筒1内，首先到达切削器7，切削器7将大块土体切成小块，方便后续与水混合搅拌，使之更容易形成泥浆。

为了达到上述目的，切削器7沿搅拌筒1的截面设置，切削器7设有若干个通孔71，通孔71沿搅拌筒1的轴向贯穿切削器7，土体被分解成小块从通孔71中通过。切削器7的一种具体结构如图3所示，切削器7由相互交错的若干切削条72组合而成，切削条72围成的空间形成通孔71。其中，若干切削条72固定在固定圈73上，固定圈73固定在搅拌筒1上。切削条72将土体被分解成小块，分解好的小块土体可以从切削条72围成的通孔71中通过。例如，切削条72为钢板，横竖垂直交错，共计5行5列。钢板的规格采用材质为Q235，厚度为5mm，宽度为40mm，相互垂直焊接而成。

搅拌器4的一种具体结构如图4所示。搅拌器4包括驱动电机41、中心杆42和多个搅拌叶片43，多个搅拌叶片43固定在中心杆42上，中心杆42与驱动电机41的转动轴相连接，驱动电机41的转动轴带动中心杆42绕轴线转动，多个搅拌叶片43位于搅拌筒1的内部空间内。驱动电机41的转动轴带动中心杆42绕轴线转动，使搅拌叶片43对搅拌筒1内的泥浆进行搅拌，实现对泥浆进行搅拌的功能。其中，搅拌叶片43的数量优先为三组，由驱动电机41带动的搅拌叶片43可高速旋转，将土体与泥水搅拌均匀成流动性较好的泥液，之后通过出泥管2运送出去。

为避免因电路等因素出现无法关闭装置的状况，封闭式顶管泥浆搅拌装置100还包括用于将搅拌筒1堵住的手动闸门8，手动闸门8位于出土器200、进水管3之间。其中，当设有切削器7时，手动闸门8位于出土器200、切削器7之间。

当因故障不能通过电路系统停止出土运行时，可以利用手动闸门8立刻终止出土作业，防止土体堵塞甚至挤爆后方的搅拌筒1。该手动闸门8主要是为防止土体进一步进入搅拌筒1而设置，避免出泥管2堵塞，而导致泥浆外排不通畅。

上述手动闸门8的具体结构如图1和图4所示，手动闸门8包括滑动槽81和闸板82，滑动槽81沿搅拌筒1的周向设置，闸板82安装在滑动槽81中并能插入搅拌筒1的内部空间内。当需要堵住搅拌筒1时，将闸板82插入搅拌筒1的内部空间，将搅拌筒1的内部通道截断，防止土体进一步进入搅拌筒1。该闸板82可以为一块500mm×500mm×20mm(边长×边长×厚度)的Q235钢板。

如图4所示，搅拌筒1沿轴向呈弯曲状。相比于直筒型，采用弯曲状的搅拌筒1，在相同的直线距离中，可以增加内部搅拌空间，提高泥浆的搅拌效率。其中，进水管3的注水口33设置于搅拌筒1的转弯处13，可以使注水口33更广泛地分布于搅拌箱表面，达到360度同时注水，增加土体与水的接触面，提高搅拌效率。图4所示的搅拌筒1沿轴向具有一个弯角α，弯角α的最佳角度为45度。

该封闭式顶管泥浆搅拌装置100安装在出土器200的后端，在搅拌筒1形成的密闭空间中，首先通过切削器7将土体切碎，之后通过进水管3高压进水，将土体打碎，在搅拌叶片43的高速旋转的作用下，碎土和水充分搅拌成泥浆，最后将泥浆通过出泥管2排出。

本实用新型在出土器200的后端设置封闭式顶管泥浆搅拌装置100，采用进水管3、出泥管2于搅拌筒1的两侧排布，不占用隧道中央作业及区域，解决了对隧道内作业空间占用问题。

传统的方法要么在运土过程中碎土掉入隧道内，要么泥浆溅出影响文明施工，而本实用新型的泥浆的搅拌和运输均在封闭空间中进行，避免了对施工环境的影响，解决了隧道内文明施工的问题。

传统的方法容易使搅拌器卡顿，烧坏电机。而本实用新型中首先设置了切削器将土体切碎，防止土体过硬，体积过大，同时，密闭式搅拌能够更好地控制泥浆的搅拌量，防止出土过多而造成搅拌器的卡顿。

本实用新型不局限于上述实施方式，不论在其形状或结构上作任何变化，均落在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的，本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。