一种人工顶管扩孔装置的制作方法

本实用新型涉及一种人工顶管扩孔装置，属人工顶管施工器械技术领域。

背景技术：

在市政给水管道工程、隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等工程中，人工顶管施工是一种常用的施工作业方式，人工顶管施工由于无需开挖就可铺设、修复、更换,不破坏环境,无泥尘污染,不干扰交通,不破坏道路结构,且具有铺管精度高,工期短,施工安全性好,施工综合成本低的特点，因此在市政工程中被广泛应用。在顶管施工中，通常都是采用掘进机从工作井顶进，在接收井出洞，完成管洞的挖掘，这种方式对于直径大于1米以上的管洞非常适用，而对于直径小于1米的管洞显然施工成本显然过高，因此，有必要对其进行改进，以降低施工成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供一种结构简单、生产成本低的人工顶管扩孔装置。

本实用新型的技术方案是：

一种人工顶管扩孔装置，它由扩孔头、分动器和预成型管构成，扩孔头的后端通过分动器连接有预成型管，其特征在于：所述的分动器由连接杆、前连接件和后连接件构成，前连接件为杯状体，前连接件的一端通过螺栓固装有端盖，前连接件的另一端安装有连接耳板，后连接件为U形体，后连接件上通过固定螺母装有连接杆，连接杆的一端穿过端盖延伸至前连接件内，延伸至前连接件内的连接杆端头设置有凸缘，凸缘与端盖之间的连接杆上装有推力轴承；所述的预成型管为筒状体，预成型管的一端固装有端板，端板的中心部位设置有连接板，连接板外围的端板上均布有排浆孔。

所述的连接耳板和后连接件上分别设置有固定销杆。

所述的连接杆与端盖之间为滑动连接。

所述的扩孔头呈纺锤形，扩孔头的一端端头设置有连接套，扩孔头的另一端端头设置有固定连接板，扩孔头的中间部位圆周上均布有刮削刀，刮削刀与连接套之间的扩孔头锥面圆周上均布有切削头。

所述的扩孔头为空腔体，扩孔头内设置有隔板，隔板前端的扩孔头上均布有水眼。

所述的扩孔头由扩充圈、主杆、支撑杆、前辅助管、后辅助杆和刮削头扩充圈的中心部位通过交叉设置的支撑杆固装有主杆，主杆的端头装有连接固定套，主杆的端尾装有连接板，扩充圈一侧的主杆圆周上倾斜设置有多个前辅助管，扩充圈另一侧的主杆圆周上倾斜设置有多个后辅助杆，所述的前辅助管与连接固定套连通；前辅助管上间隔设置有多个刮削头，刮削头之间的前辅助管上设置有水眼。

所述的扩充圈圆周上呈交叉状设置有切削齿。

所述的切削头和刮削头分别由安装固定块和安装固定块顶端间隔设置的合金刀齿构成。

本实用新型的有益效果在于：

该人工顶管顶管扩孔装置结构简单，实用性好，工作过程中通过钻杆带动扩孔头的转动，可对较小直径的管洞进行直径扩充，扩充完成后的管洞通过预成型管进行挤压成型，以方便后期涵管的顶入，通过扩孔头与预成型管之间设置的分动器，可防止预成型管转动，以降低钻杆的扭矩负荷，从而降低施工成本，特别适用于市政给水管道工程、隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等小于1米的管洞工程成型使用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的分动器的俯视结构示意图；

图3为本实用新型的预成型管的结构示意图；

图4为本实用新型的扩孔头的结构示意图；

图5为本实用新型的扩孔头的局部剖视结构示意图；

图6为扩孔头改进后的结构示意图；

图7为本实用新型的切削头和刮削头的结构示意图。

图中：1、扩孔头，2、分动器，3、预成型管，4、连接杆，5、前连接件，6、后连接件，7、端盖，8、连接耳板，9、推力轴承，10、固定销，11、端板，12、连接板，13、排浆孔，14、连接套，15、固定连接板，16、刮削刀，17、切削头，18、固定块，19、合金刀齿，20、隔板，21、水眼，22、扩充圈，23、主杆，24、支撑杆，25、前辅助管，26、后辅助杆，27、刮削头，28、连接固定套，29、连接板,30、切削齿。

具体实施方式

该人工顶管扩孔装置由扩孔头1、分动器2和预成型管3构成，扩孔头1的后端通过分动器2连接有预成型管3，分动器2由连接杆4、前连接件5和后连接件6构成，前连接件5为杯状体，前连接件5的一端通过螺栓固装有端盖7，前连接件5的另一端安装有连接耳板8，后连接件6为U形体，连接耳板8和后连接件6上分别设置有固定销10。后连接件6上通过固定螺母9装有连接杆4，连接杆4的一端穿过端盖7延伸至前连接件5内，连接杆4与端盖7之间为滑动连接。延伸至前连接件5内的连接杆4头设置有凸缘，凸缘与端盖7之间的连接杆4上装有推力轴承9。

人工顶管扩孔装置的预成型管3为筒状体，预成型管3的一端固装有端板11，端板11的中心部位设置有连接板12，连接板12外围的端板11上均布有排浆孔13。

扩孔头1呈纺锤形，扩孔头1的一端端头设置有连接套14，以在工作中用于与钻杆的螺纹连接，扩孔头1的另一端端头设置有固定连接板15，以在工作中用于与分动器2的连接耳板8的相互连接。

扩孔头1的中间部位圆周上均布有刮削刀16，以在工作中最大直径的刮削土壤；刮削刀16与连接套14之间的扩孔头1锥面圆周上均布有切削头17。切削头17由安装固定块18和安装固定块18顶端间隔设置的合金刀齿19构成。该人工顶管扩孔装置的扩孔头1为空腔体，扩孔头1内设置有隔板20，隔板20前端的扩孔头1上均布有水眼21。

该人工顶管扩孔装置工作时，首先通过钻机由从工作井开始水平钻出一个直径较小的管洞，即，钻杆由工作井开始，在接收井出洞，然后将该装置在接收井内通过扩孔头1与钻杆螺纹连接，起钻过程中，该装置随同钻杆转动；从而通过切削头17和刮削刀16对管洞的土壤进行切削，逐步形成直径较大的管洞。

扩孔头1工作过程中，由于预成型管3通过分动器2与扩孔头1连接，且分动器2的前连接件5和后连接件6之间通过连接杆4活动连接，因此，预成型管3可随扩孔头1前行，但不随扩孔头1转动，由此可有效降低钻杆的扭矩负荷，以降低施工成本。扩孔头1工作过程中，通过钻杆可向扩孔头1内注入高压液体，高压液体经水眼21喷出后，可降低扩孔头1的转动阻力，并辅助切削头17和刮削刀16对管洞的土壤进行切削，并且喷出的高压液体与切削产生的泥土形成泥浆后，可顺利地经预成型管3的排浆孔13排出。扩孔头1扩充形成的管洞经预成型管3挤压成型后，有利于后期涵管的顶入。该人工顶管顶管扩孔装置结构简单，实用性好，通过钻杆带动扩孔头1的转动，可对较小直径的管洞进行直径扩充，降低了施工成本，特别适用于市政给水管道工程、隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等小于1米的管洞工程成型使用。

作为扩孔头1的优化改进，扩孔头1由扩充圈22、主杆23、支撑杆24、前辅助管25、后辅助杆26和刮削头27构成，扩充圈22的中心部位通过交叉设置的支撑杆24水平固装有主杆23，主杆23的端头装有连接固定套28，以在工作中用于与钻杆的螺纹连接，主杆23的端尾装有连接板29，以在工作中用于与分动器2的连接耳板8连接。扩充圈22圆周上呈交叉状设置有切削齿20。扩充圈22一侧的主杆23圆周上倾斜设置有多个前辅助管25，前辅助管25与连接固定套28连通；前辅助管25上间隔设置有多个刮削头27，刮削头27由安装固定块18和安装固定块18顶端间隔设置的合金刀齿19构成，刮削头27之间的前辅助管25上设置有水眼21。扩充圈22另一侧的主杆23圆周上倾斜设置有多个后辅助杆26。如此设置，使扩孔头1形成一个框架锥形体，以降低制造成本和工艺难度，工作过程中可最大限度地降低摩擦系数，进而降低钻杆的扭矩负荷，同时，通过前辅助管25上刮削头27之间设置有水眼21，可使喷出的高压液体均匀的作用至管洞壁上，以提高扩孔效率。