用于破碎管道的组合式刀盘及管道更新掘进机的制作方法

本发明属于掘进设备，特别是涉及用于破碎管道的组合式刀盘及管道更新掘进机。

背景技术：

1、随着城市化发展进程的加快，老旧城区地下管网超期服役带来的问题日益明显，地下管网损坏导致的路面坍塌等安全事故时有发生。另外，部分管道直径较小，已经不能满足发展的要求。因此，需要对地下管网进行修复更新。

2、管道修复更新方法主要有明挖法和非开挖法，明挖法对道路交通和环境质量有较大影响，现已难以满足城市核心区的施工要求。非开挖法是目前比较常用的管道更新方法。申请公布号为cn115045668a(申请公布日：2022.09.13)的发明专利申请公开了一种装配式破管掘进装置，该装置包括顶管、环形钢板撑、工具管，工具管用于破除原有管道，环形钢板撑附带较多设备，且便于拆卸，可以实现反复利用。但是，该装置仅用工具管破除破旧管道，效率有待考究。此外，该装置还存在地表沉降难以控制的问题。

3、申请人的授权公告号为cn111852493b的发明专利提供了一种管道更新掘进机及其施工方法，该掘进机包括主机和保通循环系统，主机包括盾体和破掘刀盘，主机前部设有清渣保通装置，清渣保通装置穿过掘进主机与保通循环系统连接，掘进时先行于破掘刀盘，保证管道内的流体介质的流通，实现了不截流更新。该掘进机的破掘刀盘设有滚刀和撕裂刀，可以破碎钢筋混凝土、混凝土等脆性管道，但是对于hdpe(高密度聚乙烯)等柔性软管，因管材的韧性较好，受到破掘滚刀挤压时易发生弹性变形，难以破碎。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于破碎管道的组合式刀盘，以解决现有技术中柔性管道更新困难的技术问题。本发明的目的还在于提供一种具有上述组合式刀盘的管道更新掘进机，以解决与上述相同的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明所提供的用于破碎管道的组合式刀盘的技术方案是：

3、用于破碎管道的组合式刀盘，包括破碎盾体，所述破碎盾体的内壁设有若干个沿前后方向延伸的割刀，所述割刀用于从管道外壁割裂旧管道，所述破碎盾体内部设有可转动的破碎装置，所述破碎装置设于所述割刀后侧，并布置有若干破碎刀具。

4、有益效果是：本发明对现有挤压式破碎管道的破掘刀盘进行了改进设计。在进行管道更新作业时，破碎盾体插入土层内部，割刀将旧管道割裂成条状，再由破碎装置对旧管道二次挤压、破碎，实现旧管道的粉碎。本发明优化了管道破碎的实现方法，可适用于柔性管道的破碎与更新，解决了现有柔性管道更新困难的问题。此外，破碎盾体还可以起到支护作用，保证了地面的稳定性。

5、作为进一步地改进，所述破碎装置的前端连接有可随破碎装置转动的螺旋送料结构，所述螺旋送料结构用于抓卡旧管道以向后输送旧管道碎片。

6、有益效果是：螺旋送料机构随破碎装置转动，并与旧管道内壁发生一种类似螺纹攻丝的相对运动，将旧管道碎片向后输送，提高了管道破碎的效率。

7、作为进一步地改进，所述螺旋送料结构包括用于与所述破碎装置连接的固定体和设于所述固定体外周的螺旋片，所述螺旋片的外壁面设有用于攻丝的牙扣。

8、有益效果是：与传统螺旋槽丝锥螺旋送料结构相比，螺旋片便于加工，成本较低。

9、作为进一步地改进，所述固定体为内部空心的圆筒，且固定体前端设有可供污水流通的流通口。

10、有益效果是：旧管道内的污水可经固定体排出，便于配合掘进机的清渣保通装置工作，实现不断流施工。

11、作为进一步地改进，所述割刀和破碎装置之间还设有若干撕裂刀。

12、有益效果是：增加了一道管道破碎装置，在旧管道送入的过程中，可以通过撕裂刀进一步对管道破碎，保证了管道破碎的效果。

13、作为进一步地改进，所述撕裂刀和破碎盾体内壁之间设有向破碎装置倾斜的斜板，所述撕裂刀固定连接在所述斜板上。

14、有益效果是：此时斜板与撕裂刀还可以起到将旧管道输送至破碎装置的导向作用，提高了破碎效率。

15、作为进一步地改进，所述撕裂刀设于单个割刀延伸方向的后侧，并沿所述斜板前后排列布置多个。

16、有益效果是：布置在割刀后侧的撕裂刀与每条旧管道碎片之间的摩擦作用力保证了旧管道整体不会发生转动，避免了在旧管道剩余长度较少时旧管道整体与土层分离，失去割裂效果。

17、作为进一步地改进，该组合式刀盘包括固定盘，所述固定盘与所述破碎装置轴向间隔布置，所述固定盘用于与所述破碎装置的相对端面和/或所述破碎装置用于与所述固定盘相对的端面设有用于破碎管道的切削刀具。

18、有益效果是：形成一种双层挤压切削结构，保证了旧管道的破碎效果。

19、作为进一步地改进，所述破碎盾体的前端设有用于向前切入土层的刃口。

20、有益效果是：提高了破碎盾体插入土层的效率，同时进一步减小了施工对旧管道以上土层的影响。

21、为实现上述目的，本发明所提供的管道更新掘进机的技术方案是：

22、管道更新掘进机，包括用于破碎管道的组合式刀盘，该组合式刀盘包括破碎盾体，所述破碎盾体的内壁设有若干个沿前后方向延伸的割刀，所述割刀用于从管道外壁割裂旧管道，所述破碎盾体内部设有可转动的破碎装置，所述破碎装置设于所述割刀后侧，并布置有若干破碎刀具。

23、有益效果是：本发明对现有挤压式破碎管道的破掘刀盘进行了改进设计。在进行管道更新作业时，破碎盾体插入土层内部，割刀将旧管道割裂成条状，再由破碎装置对旧管道二次挤压、破碎，实现旧管道的粉碎。本发明优化了管道破碎的实现方法，可适用于柔性管道的破碎与更新，解决了现有柔性管道更新困难的问题。此外，破碎盾体还可以起到支护作用，保证了地面的稳定性。

24、作为进一步地改进，所述破碎装置的前端连接有可随破碎装置转动的螺旋送料结构，所述螺旋送料结构用于抓卡旧管道以向后输送旧管道碎片。

25、有益效果是：螺旋送料机构随破碎装置转动，并与旧管道内壁发生一种类似螺纹攻丝的相对运动，将旧管道碎片向后输送，提高了管道破碎的效率。

26、作为进一步地改进，所述螺旋送料结构包括用于与所述破碎装置连接的固定体和设于所述固定体外周的螺旋片，所述螺旋片的外壁面设有用于攻丝的牙扣。

27、有益效果是：与传统螺旋槽丝锥螺旋送料结构相比，螺旋片便于加工，成本较低。

28、作为进一步地改进，所述固定体为内部空心的圆筒，且固定体前端设有可供污水流通的流通口。

29、有益效果是：旧管道内的污水可经固定体排出，便于配合掘进机的清渣保通装置工作，实现不断流施工。

30、作为进一步地改进，所述割刀和破碎装置之间还设有若干撕裂刀。

31、有益效果是：增加了一道管道破碎装置，在旧管道送入的过程中，可以通过撕裂刀进一步对管道破碎，保证了管道破碎的效果。

32、作为进一步地改进，所述撕裂刀和破碎盾体内壁之间设有向破碎装置倾斜的斜板，所述撕裂刀固定连接在所述斜板上。

33、有益效果是：此时斜板与撕裂刀还可以起到将旧管道输送至破碎装置的导向作用，提高了破碎效率。

34、作为进一步地改进，所述撕裂刀设于单个割刀延伸方向的后侧，并沿所述斜板前后排列布置多个。

35、有益效果是：布置在割刀后侧的撕裂刀与每条旧管道碎片之间的摩擦作用力保证了旧管道整体不会发生转动，避免了在旧管道剩余长度较少时旧管道整体与土层分离，失去割裂效果。

36、作为进一步地改进，该组合式刀盘包括固定盘，所述固定盘与所述破碎装置轴向间隔布置，所述固定盘用于与所述破碎装置的相对端面和/或所述破碎装置用于与所述固定盘相对的端面设有用于破碎管道的切削刀具。

37、有益效果是：形成一种双层挤压切削结构，保证了旧管道的破碎效果。

38、作为进一步地改进，所述破碎盾体的前端设有用于向前切入土层的刃口。

39、有益效果是：提高了破碎盾体插入土层的效率，同时进一步减小了施工对旧管道以上土层的影响。