专利名称：砂层顶管盾构机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种隧道掘进设备，特别涉及了一种砂层顶管盾构机。
背景技术：
随着经济的发展，各种地下管道如石油管道、天然气管道、雨水管道、污水管道需 求日益增加，一些既有铁路、建筑物成了这些管线的必经之地，特别是在穿越沙层地质时， 为保证地上结构物的安全，一般施工单位都需要采用顶管盾构机或采用人工挖土顶进的方 式施工。现有的顶管机有封闭式、开放式和半开放式，结构中均包括盾构机头与盾构钢管， 关键区别在于盾构机头与盾构钢管之间的连接方式。这两种施工方式都有不可克服的缺 点顶管盾构机施工成本极高且不能处理顶进前方的障碍物(直径大于150mm的块石就可 能造成盾构机停机)，不适于在铁路路基下方这种可能有块石、钢轨、枕木等杂填物的地质 情况下施工；人工开挖相对简单，费用较低，但对于砂层土质不适合，因砂层直立稳定性差， 顶进过程中容易塌方，情况严重的可能造成路基下沉影响铁路线路或者道路安全。
实用新型内容本实用新型提供一种砂层顶管盾构机，以解决砂层顶管施工中常规顶管盾构机容 易卡滞，而人工开挖又容易塌方的问题，提高沙层顶管施工速度，保证施工安全。为实现上述目的所采用的技术方案是砂层顶管盾构机，其结构中包括盾构机头、 连接盾构机头与顶进管的盾构钢管，其关键改进在于盾构机头为钢板竖向设置在钢筒内 的栅格结构，盾构机头与盾构防护钢管连接端借助用于调整盾构机头方向的液压顶镐相连 接。上述盾构机头为一栅格结构，其结构中，在钢筒内壁上固定设置所在平面与钢筒 轴线平行的横向和纵向钢板。上述液压顶镐均勻分布在盾构机头与盾构防护钢管连接端的内壁周边，一端与盾 构机头铰接，另外一端与盾构防护钢管连接。上述盾构机头与盾构防护钢管直径相同，轴线重合。采用上述技术方案所产生的有益效果是盾构机头采用栅格结构，可以在遇到小 体积障碍物的时候进行人工清理，而且在顶进过程中只用人工清理进入盾构钢管内的砂 土，有效防止超挖，避免塌方的危险，提高顶管施工速度，保证施工安全。
图1为砂层顶管盾构机主视图；图2为图1剖视图；图3为图1的A-A向断面图；1、盾构机头；2、顶镐；3、盾构防护钢管；4、混凝土管；
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的，特征和有益效果能够更加明显易懂，下面将结合本 实用新型具体实施方式
，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。砂层顶管盾构机，其结构中包括盾构机头、连接盾构机头与顶进管的盾构钢管，其 关键改进在于盾构机头1为钢板竖向设置在钢筒内的栅格结构，盾构机头与盾构防护钢 管3连接端周边设置用于调整机头方向的液压顶镐2。且盾构机头1的直径与盾构防护钢 管3的直径一致、轴线重合上述盾构机头1为一栅格结构，其结构中，在钢筒内壁上焊接栅格钢板，钢板平面 与钢筒轴线平行，且所焊接的钢板分横向和纵向两个方向共同构成栅格结构。上述液压顶镐2均勻分布在盾构机头1与盾构防护钢管3连接端的内壁周边，一 端与盾构机头1上设置的顶板连接，另外一端与盾构防护钢管内壁上设置的环形支撑板焊 接。具体应用过程中，由于盾构机头与盾构防护钢管直径相同，所以所顶进的混凝土 管的外径应该与盾构机头的外径一致，且标准混凝土中继管连接端的外径小于盾构防护钢 管3的内径，施工时首先将组装好的盾构机吊入作业坑，将盾构防护钢管3的开放端与混凝 土中继管对接，在顶进的混凝土管尾部设置大顶镐进行顶进，在顶进过程中由人工清理从 盾构机头1的栅格流入盾构机防护钢管的砂土，设置在盾构机头1上的栅格可以减缓砂土 流进盾构防护钢管的速度，很大程度上保持顶进端面的土压平衡，而且许多顶进施工都是 在铁路营业线进行的，虽然在顶进之前对营运铁路线的轨道进行支撑，在列车经过时不会 产生太大的压力，但是砂层稳定性差，一旦出现超挖就会出现大面积塌方，本实用新型所设 计的砂层顶管盾构机，在顶进过程中是用人工清理挤进盾构防护钢管的砂土，不会因超挖 而造成塌方。
权利要求砂层顶管盾构机，其结构中包括盾构机头、连接盾构机头与顶进管的盾构钢管，其特征在于盾构机头(1)为钢板竖向设置在钢筒内的栅格结构，盾构机头(1)与盾构防护钢管(3)连接端借助用于调整盾构机头方向的液压顶镐(2)相连接。
2.根据权利要求1所述的砂层顶管盾构机，其特征在于所述盾构机头(1)为一栅格 结构，其结构中，在钢筒内壁上固定设置所在平面与钢筒轴线平行的横向和纵向钢板。
3.根据权利要求1或2所述的砂层顶管盾构机，其特征在于所述液压顶镐(2)均勻 分布在盾构机头(1)与盾构防护钢管(3)连接端的内壁周边，一端与盾构机头(1)铰接，另 外一端与盾构防护钢管铰接。
4.根据权利要求3所述的砂层顶管盾构机，其特征在于所述盾构机头(1)与盾构防 护钢管(3)直径相同，轴线重合。
专利摘要本实用新型公开了一种砂层顶管盾构机，其结构中包括盾构机头、连接盾构机头与顶进管的盾构钢管，其关键改进在于盾构机头为钢板竖向设置在钢筒内的栅格结构，盾构机头与盾构防护钢管连接端周边设置用于调整机头方向的液压顶镐。其优点在于盾构机头采用栅格结构，可以在遇到小体积障碍物的时候进行人工清理，而且在顶进过程中只用人工清理进入盾构钢管内的砂，有效防止超挖，避免塌方的危险，提高顶管施工速度，保证施工安全。
文档编号E21D9/06GK201581902SQ201020046108
公开日2010年9月15日 申请日期2010年1月14日 优先权日2010年1月14日
发明者万宝宏, 任禄, 尚俊良, 张洪, 梁长海, 武强, 汪学军, 王飞虎, 田文燕, 罗虎, 蔡忠泽 申请人:中铁六局集团有限公司;中铁六局集团石家庄铁路建设有限公司