顶管机的制作方法

文档序号:15955457发布日期:2018-11-16 21:24阅读:244来源:国知局

本实用新型属于顶管机施工技术领域,更具体地说,是涉及一种顶管机。



背景技术:

近几年来,随着城市车辆数量及人口数量的增加,城市建设步伐不断加快,出现了诸如城市市政管线施工需要对道路反复开挖导致交通堵塞、行人通行存在安全隐患等问题。

为了解决这个问题,出现了非开挖技术,非开挖技术主要利用顶管机进行施工,顶管施工具有开挖土方量小、自动化程度高、施工速度快、不破坏既有设施、不影响社会次序、不受气候影响等特点,已广泛用于市政排水、给水、电力、工业等管道工程。

现有技术的顶管机主要包括设置于顶管内部的顶管机机头以及设置于所述顶管机机头前端的刀盘,利用刀盘切削顶管机前端的泥土,同时利用驱动装置例如油缸顶着顶管随着顶管机一起前进。然而现有技术顶管机的刀盘的直径是固定的,顶管机头与顶管固定连接不能分离,当顶管机遇到孤石等障碍物时,无法继续顶进,只能从地面开槽明挖将障碍物清理后,顶管机才可继续顶进施工。然而开槽清理障碍物会占用大量的时间,造成人工成本增加,及设备资源的浪费,严重影响施工进度。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种顶管机,以解决现有技术中存在的当顶管机遇到障碍物无法继续顶进时,只能从地面开槽明挖导致时间花费多、人工成本高且设备资源浪费、施工效率低下的技术问题。

为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:提供一种顶管机,包括:机头、设置于所述机头前端的可展开或者折叠的刀盘、与所述刀盘连接的用于驱动所述刀盘旋转的第一驱动装置、与所述刀盘连接的用于驱动所述刀盘展开或者折叠的第二驱动装置、设置于所述机头上的用于驱动所述机头进入或者退出顶管的第三驱动装置、以及设置于地面上的控制系统,所述控制系统分别与所述第一驱动装置、所述第二驱动装置、所述第三驱动装置连接。

进一步地,所述刀盘包括内盘以及设置于所述内盘外周且可相对于所述内盘展开或者折叠的外盘,所述外盘与所述内盘铰接,所述第二驱动装置与所述外盘连接以驱动所述外盘前后移动以使所述外盘展开或者折叠。

进一步地,所述外盘与所述内盘通过活页铰接,所述活页包括设置于所述外盘上的第一活页体、设置于所述内盘上的第二活页体、以及分别与所述第一活页体及第二活页体铰接的铰接轴。

进一步地,所述顶管机还包括用于带动所述机头进入或者退出所述顶管的行走装置,所述行走装置设置于所述机头的底端,所述第三驱动装置与所述行走装置连接。

进一步地,所述顶管机还包括排泥管,所述排泥管的进泥口设置于所述刀盘上,所述排泥管的出泥口设置于所述机头的后端。

进一步地,所述第一驱动装置为电机或者液压油缸,所述第二驱动装置为电机或者液压油缸,所述第三驱动装置为电机或者液压油缸。

进一步地,所述控制系统包括设置于地面上的操作平台,所述操作平台上设置有触摸屏以及控制按钮。

进一步地,所述刀盘上设置有水管,所述水管上设置有控制阀,所述控制系统与所述控制阀连接。

进一步地,所述顶管机还包括报警模块,所述报警模块与所述控制系统连接。

进一步地,所述机头上设置有摄像头,所述摄像头与所述控制系统连接。

本实用新型提供的顶管机的有益效果在于:与现有技术相比,本实用新型顶管机,通过设置可展开或者折叠的刀盘以及用于驱动刀盘展开或者折叠的第二驱动装置,并配合设置用于驱动机头进入或者退出顶管的第三驱动装置,从而实现了刀盘的展开或者折叠,从而实现刀盘外径大小的改变,当顶管机遇到障碍物无法继续顶进时,可通过将刀盘折叠,从而使得刀盘可以穿过顶管,实现机头驶离顶管,有效避免了现有技术当顶管机遇到障碍物无法继续顶进时,只能采用从地面开槽明挖的做法导致时间花费多、人工成本高且设备资源浪费、施工效率低下的技术问题;且本实用新型方便对机头的维修以及更换;另外,本实用新型的控制系统设置于地面上,工作人员只需要在地面上即可实现对顶管机的控制与操作,无需工作人员进入管道,安全系数高,有利于推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的顶管机的结构示意图;

图2为图1在A处的放大示意图;

图3为本实用新型实施例提供的顶管机的刀盘处于展开状态下的状态示意图;

图4为本实用新型实施例提供的顶管机的刀盘处于折叠状态下的状态示意图;

图5为本实用新型实施例的控制顶管机退出顶管的方法的流程示意图。

其中,图中各附图标记:

10-机头;11-滚轮;20-刀盘;21-内盘;22-外盘;30-第二驱动装置;40-控制系统;41-操作平台;50-顶管;60-活页;61-第一活页体;62-第二活页体;60-铰接轴;70-排泥管;80-线缆。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图4,现对本实用新型提供的顶管机进行说明。所述顶管机包括:机头10、设置于所述机头10前端的可展开或者折叠的刀盘20、与所述刀盘20连接的用于驱动所述刀盘20旋转的第一驱动装置(图中未示)、与所述刀盘20连接的用于驱动所述刀盘20展开或者折叠的第二驱动装置30、设置于所述机头10上的用于驱动所述机头10进入或者退出顶管50的第三驱动装置(图中未示)、以及设置于地面上的控制系统40,所述控制系统40分别与所述第一驱动装置、所述第二驱动装置30、所述第三驱动装置连接。

其中,当刀盘20处于展开状态时,刀盘20的外径与所述顶管50的外径相等。当刀盘20处于折叠状态时,刀盘20的外径小于所述顶管50的内径,从而使得当顶管机遇到障碍物无法继续顶进需要将机头10退出顶管50时,刀盘20可以穿过顶管50,实现与顶管50的分离,且顶管50留在原位置,可以起到支撑的作用,避免由于机头10的退出导致土地坍塌。且当机头10需要与顶管50连接时,只需要控制机头10进入顶管50,当机头10到达合适位置后,再控制刀盘20展开即可。

本实用新型提供的顶管机,与现有技术相比,本实用新型的顶管机通过设置可展开或者折叠的刀盘20以及用于驱动刀盘20展开或者折叠的第二驱动装置30,并配合设置用于驱动机头10进入或者退出顶管的第三驱动装置,从而实现了刀盘20的展开或者折叠,从而实现刀盘20外径大小的改变,当顶管机遇到障碍物无法继续顶进时,可通过将刀盘20折叠,从而使得刀盘20可以穿过顶管,实现机头10驶离顶管,有效避免了现有技术当顶管机遇到障碍物无法继续顶进时,只能采用从地面开槽明挖的做法导致时间花费多、人工成本高且设备资源浪费、施工效率低下的技术问题;且本实用新型方便对机头10的维修以及更换;另外,本实用新型的控制系统40设置于地面上,工作人员只需要在地面上即可实现对顶管机的控制与操作,无需工作人员进入管道,安全系数高,有利于推广应用。

进一步地,请一并参阅图1至图4,作为本实用新型提供的顶管机的一种具体实施方式,所述刀盘20包括内盘21以及设置于所述内盘21外周且可相对于所述内盘21展开或者折叠的外盘22,所述外盘22与所述内盘21铰接,所述第二驱动装置30与所述外盘22连接以驱动所述外盘22前后移动以使所述外盘22展开或者折叠。在本实施例中,当第二驱动装置30驱动所述外盘22向前移动时,所述外盘22相对于所述内盘21折叠,此时所述刀盘20可以穿过所述顶管;当障碍物清除后,机头10重新进入顶管,第二驱动装置30驱动所述外盘22向后移动使得所述刀盘20与顶管重新配合继续完成顶进施工作业。

进一步地,请一并参阅图1至图4,作为本实用新型提供的顶管机的一种具体实施方式,所述外盘22与所述内盘21通过活页60铰接,所述活页60包括设置于所述外盘22上的第一活页体61、设置于所述内盘21上的第二活页体、以及分别与所述第一活页体61及第二活页体62铰接的铰接轴63,通过活页60铰接实现了外盘22相对于所述内盘21的展开与折叠,实现刀盘20外径的大小变化。应当说明的是,所述外盘22与所述内盘21并不局限于此,例如在本实用新型的其他较佳实施例中,可以在外盘22与所述内盘21之间设置伸缩装置,当需要将刀盘20的外径变小时,只需要控制伸缩装置缩回从而带动外盘22缩回使得刀盘20整体外径变小。

进一步地,请参阅图1,作为本实用新型提供的顶管机的一种具体实施方式,所述顶管机还包括用于带动所述机头10进入或者退出所述顶管的行走装置(图中未示),所述行走装置设置于所述机头10的底端,所述第三驱动装置与所述行走装置连接。当所述第三驱动装置驱动时,所述行走装置可以实现移动,从而实现机头10的移动。具体的,在本实施例中,所述行走装置包括滚轮11,所述滚轮11设置于所述机头10的底端。

进一步地,请参阅图1,作为本实用新型提供的顶管机的一种具体实施方式,所述顶管机还包括排泥管70,所述排泥管70的进泥口设置于所述刀盘20上,所述排泥管70的出泥口设置于所述机头10的后端,排泥管70的设置可以将产生的泥浆及时从机头10的后端排出。

进一步地,作为本实用新型提供的顶管机的一种具体实施方式,所述刀盘20上设置有水管(图中未示),所述水管上设置有控制阀(图中未示),所述控制系统40与所述控制阀连接。所述水管的设置可以将刀盘20及时冲洗,避免由于泥土的粘黏影响刀盘20的使用。

进一步地,作为本实用新型提供的顶管机的一种具体实施方式,所述第一驱动装置为电机或者液压油缸,所述第二驱动装置30为电机或者液压油缸,所述第三驱动装置为电机或者液压油缸。

进一步地,请参阅图1,作为本实用新型提供的顶管机的一种具体实施方式,所述控制系统40包括设置于地面上的操作平台41,所述操作平台41上设置有触摸屏以及控制按钮。工作人员可以在地面上通过触摸屏以及控制按钮进行相对应的操作,操作十分简单、安全可靠性高。

进一步地,请参阅图1,作为本实用新型提供的顶管机的一种具体实施方式,所述控制系统40分别通过线缆80与所述第一驱动装置、所述第二驱动装置30、所述第三驱动装置连接。应当说明的是,所述控制系统40的连接方式并不局限于此,例如在本实用新型的其他较佳实施例中,所述控制系统40还可以通过蓝牙或者wifi实现与所述第一驱动装置、所述第二驱动装置30、所述第三驱动装置的通讯连接。

进一步地,作为本实用新型提供的顶管机的一种具体实施方式,所述机头10上设置有摄像头(图中未示),所述摄像头与所述控制系统40连接,通过摄像头工作人员可以清楚地观察到管道内的情况。

进一步地,作为本实用新型提供的顶管机的一种具体实施方式,所述顶管机还包括报警模块(图中未示),所述报警模块与所述控制系统40连接,当机头10遇到障碍物无法行进时,报警模块发出警报以便及时提示工作人员,优选的,所述报警模块包括声报警模块以及光报警模块。

进一步地,作为本实用新型提供的顶管机的一种具体实施方式,所述顶管机还包括纠偏装置(图中未示),所述纠偏装置包括多组并列设置的对射传感器,每组对射传感器均包括发射器以及接收器,所述发射器均并列设置于管道内,所述接收器均并列设置于所述机头10上,每一组的发射器与接收器一一对应。当其中一组的接收器接收不到信号时,表明机头10走偏,从而可及时将信息反馈给工作人员。

进一步地,作为本实用新型提供的顶管机的一种具体实施方式,所述顶管50为圆管状,所述刀盘20为圆环状。

本实用新型的顶管机退出顶管的工作过程如下所示:

首先,当机头10遇到障碍物无法行进时,控制系统40控制第二驱动装置30来驱动刀盘20折叠,使得刀盘20的外径小于所述顶管的内径;最后,控制系统40控制第三驱动装置来驱动机头10驶离顶管。

本实用新型的顶管机进入顶管的工作过程如下所示:

首先,当机头10需要重新进入顶管时,由控制系统40控制第三驱动装置来驱动机头10驶入顶管;当机头10到达指定位置后,控制系统40控制第二驱动装置30来驱动刀盘20展开,使得刀盘20重新与顶管配合。

如图5所示,本实用新型还提供了一种控制顶管机退出顶管的方法,包括步骤S10以及S20:

S10、控制系统发送第一控制指令给第二驱动装置,第二驱动装置接收到第一控制指令后控制刀盘折叠。

S20、控制系统发送第二控制指令给第三驱动装置,所述第三驱动装置控制机头向后活动退出顶管。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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