一种适用于推进式顶管机的合页式刀头及推进式顶管机的制作方法

1.本实用新型涉及地下非开挖成孔技术领域，具体为一种适用于推进式顶管机的合页式刀头及推进式顶管机。


背景技术：

2.目前传统的地下非开挖成孔技术主要有盾构机成孔、顶管机成孔、人工挖孔技术，前两者所用机械多为全断面圆形平面式刀盘，现有技术中，切削刀盘上附多个单独的滚刀、齿刀、刮刀、切刀，切削刀盘通过主轴与动力系统相连，随着刀盘的旋转，刀具将土体切碎；后者纯采用人工手段，通过预留核心土平衡前方土压。
3.在城市综合管廊及管幕工法施工过程中，顶管机的使用存在诸多不便，例如顶管机较为复杂，造价非常高，其高昂的成本使得市面上的顶管机只有固定的几种尺寸，在实际顶管工程当中对于不同直径的管具无法灵活应用。人工挖孔技术虽然灵活性、适应性强，但也存在其固定的缺点，例如人工挖孔效率低下，施工情况多凭借经验，存在很大的不确定性，此外，核心土的预留虽然可以有效平衡前方土压力，但若管头遇到较大碎石，则需要先去除核心土再破除碎石，然后再进行施工，前方土体长时间失去核心土的平衡，难免会引起周围土体的沉降。
4.另外，中国发明专利“一种推进式顶管机半球形刀头装置”(cn201710337904.7)中公开了一种一种推进式顶管机半球形刀头装置，包括包括外侧钢护筒、锥形破土器、弧形刀片、连接杆、传动杆、驱动器、固定支架和卡槽；锥形破土器卡接在传动杆一端；传动杆的另一端固定在驱动器上；连接杆成伞骨形,弧形刀片卡接在连接杆的伞边上；连接杆的杆边与传动杆连接；外侧钢护筒内壁设有多个卡槽；固定支架穿入驱动器通过卡槽固定,将带有固定支架的驱动器固定在外侧钢护筒的内壁上；多个所述弧形刀片组合后形成半球形刀头；弧形刀片之间设有空隙,锥形破土器将半球形刀头头部包裹在后端；半球形刀头尾端与外侧钢护筒内壁相切。本发明的技术方案简单,便于组装维护和现场制作及改进,大大节约了制作成本,可适用于各种直径的管廊和管幕工程。
5.但是上述专利中存在以下缺点：
6.1、弧形刀片与锥形破土器为整体结构，并不能单独拆卸，更换维修十分不变。
7.2、驱动装置直接通过传动杆与破土器相连接，传动杆容易损坏。
8.有鉴于此，特提出本实用新型。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的之一在于提供一种适用于推进式顶管机的合页式刀头，以解决上述背景技术中提出的问题。
10.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
11.一种适用于推进式顶管机的合页式刀头，包括外侧钢护筒、破土装置、刀片、连接杆及驱动系统，所述破土装置为正棱锥形，在所述破土装置的底端的正边形每一条边均设
有合页装置，所述合页装置的一端通过连接件与破土器的底端相连接，另一端通过连接件与刀片相连接。
12.优选地，还包括夹盘，所述夹盘的一端与驱动系统相连接，在所述夹盘上设置有预留孔，所述预留孔内设置夹紧装置，所述连接杆的一端伸入所述预留孔内由夹紧装置夹紧并固定。
13.优选地，还包括可伸缩支撑杆，所述可伸缩支撑杆的一端与破土装置相连接，另一端连接杆相连接。
14.优选地，所述可伸缩支撑杆的一端与破土装置的底端的正六边形的中点相连接固定。
15.优选地，所述夹盘为环状圆盘，所述夹盘的外侧与外侧钢护筒的内壁相切。
16.优选地，所述夹盘的另一端伸出传动杆直接与驱动系统连接，驱动系统通过传动杆带动夹盘转动，所述夹盘在一侧伸出传动杆的位置与另一侧所述预留孔的位置相对应。
17.优选地，还包括卡槽，所述卡槽设置在侧钢护筒的内壁上，所述卡槽卡固驱动连接杆。
18.优选地，所述破土装置及所述刀片上均设置有沿进方向的突刺。
19.优选地，所述破土装置为正六棱锥形。
20.本实用新型的目的之二在于提供一种推进式顶管机，以解决上述背景技术中提出的问题。
21.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
22.一种推进式顶管机，包含如前所述的一种适用于推进式顶管机的合页式刀头。
23.与现有技术相比较，本实用新型提出的一种适用于推进式顶管机的合页式刀头及推进式顶管机，有益效果在于：
24.1、正棱锥形的破土装置为实心钢材，带有向推进方向的突刺，形状为正棱锥形，有利于在顶管过程中发挥破土的作用。在破土装置的底端，正边形的每一条边均设有合页装置，合页装置与破土器底端通过螺钉固接，可拆换。合页装置另一端与带有突刺的叶片性刀片连接，即通过合页将刀片与破土器连接，并能随时更换刀片，那一片刀片坏掉拆卸即可，使用方便。
25.2、带有向推进方向突刺的叶片形刀片通过合页与破土装置连接，刀片为叶片形，可通过合页自由调整角度，适应不同管径的顶管机，并且刀片是弧形设计，叶片两端也为弧形，尾端与钢护筒相切，刀片每一片之间留有空隙方便进土。
26.3、夹盘是环状圆盘，圆盘外侧与钢护筒相切，连接杆伸出的部分通过杆上的预留孔与夹盘上的夹紧装置连接；同时夹盘在另一端伸出六根传动杆直接与驱动系统连接，即驱动系统通过传动杆带动环状的夹盘，从而使连接杆上的刀片旋转削土。环状夹盘上的夹紧装置也是通过驱动系统电动完成，即无论刀片调整成什么角度，都有夹紧装置锁住连接杆的尾端，所以夹盘起到连接的作用，保证了整个刀头的一体性。
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
29.图1为本实用新型提供的一种适用于推进式顶管机的合页式刀头结构示意图；
30.图2为本实用新型提供的一种适用于推进式顶管机的合页式刀头纵向剖视图结构示意图；
31.图3为本实用新型提供的一种适用于推进式顶管机的合页式刀头侧视图结构示意图；
32.图4为本实用新型提供的一种适用于推进式顶管机的合页式刀头侧面剖视图结构示意图；
33.图5为本实用新型提供的一种适用于推进式顶管机的合页式刀头减少叶片刀片结构示意图；
34.图中示意如下：
35.1外侧钢护筒；2破土装置；3刀片；4连接杆；5可伸缩支撑杆；6合页装置；7夹盘；8卡槽；9驱动系统。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.目前传统的地下非开挖成孔技术主要有盾构机成孔、顶管机成孔、人工挖孔技术，前两者所用机械多为全断面圆形平面式刀盘，现有技术中，切削刀盘上附多个单独的滚刀、齿刀、刮刀、切刀，切削刀盘通过主轴与动力系统相连，随着刀盘的旋转，刀具将土体切碎；后者纯采用人工手段，通过预留核心土平衡前方土压。
38.在城市综合管廊及管幕工法施工过程中，顶管机的使用存在诸多不便，例如顶管机较为复杂，造价非常高，其高昂的成本使得市面上的顶管机只有固定的几种尺寸，在实际顶管工程当中对于不同直径的管具无法灵活应用。人工挖孔技术虽然灵活性、适应性强，但也存在其固定的缺点，例如人工挖孔效率低下，施工情况多凭借经验，存在很大的不确定性，此外，核心土的预留虽然可以有效平衡前方土压力，但若管头遇到较大碎石，则需要先去除核心土再破除碎石，然后再进行施工，前方土体长时间失去核心土的平衡，难免会引起周围土体的沉降。
39.有鉴于此，本实用新型的实施例提供一种适用于推进式顶管机的合页式刀头。
40.如图1-4所示，本实施例中适用于推进式顶管机的合页式刀头包括外侧钢护筒1、
破土装置2、刀片3、连接杆4及驱动系统9，所述破土装置2为正棱锥形，在所述破土装置2的底端的正边形每一条边均设有合页装置6，所述合页装置6的一端通过连接件与破土器的底端相连接，另一端通过连接件与刀片3相连接。本实用新型中正棱锥形的破土装置2为实心钢材，带有向推进方向的突刺，形状为正棱锥形，有利于在顶管过程中发挥破土的作用。在破土装置2的底端，正边形的每一条边均设有合页装置6，合页装置6与破土器底端通过螺钉固接，可拆换。合页装置6另一端与带有突刺的叶片性刀片3连接，即通过合页将刀片3与破土器连接，并能随时更换刀片3，那一片刀片3坏掉拆卸即可，使用方便。
41.进一步，本实施例中适用于推进式顶管机的合页式刀头还包括夹盘7，所述夹盘7的一端与驱动系统9相连接，在所述夹盘7上设置有预留孔，所述预留孔内设置夹紧装置，所述连接杆4的一端伸入所述预留孔内由夹紧装置夹紧并固定。其中，所述夹盘7为环状圆盘，所述夹盘7的外侧与外侧钢护筒1的内壁相切。
42.所述夹盘7的另一端伸出传动杆直接与驱动系统9连接，驱动系统9通过传动杆带动夹盘7转动，所述夹盘7在一侧伸出传动杆的位置与另一侧所述预留孔的位置相对应。夹盘7是环状圆盘，圆盘外侧与外侧钢护筒相切，连接杆4伸出的部分通过杆上的预留孔与夹盘7上的夹紧装置连接；同时夹盘7在另一端伸出六根传动杆直接与驱动系统9连接，即驱动系统9通过传动杆带动环状的夹盘7，从而使连接杆4上的刀片3旋转削土。环状夹盘7上的夹紧装置也是通过驱动系统9电动完成，即无论刀片3调整成什么角度，都有夹紧装置锁住连接杆4的尾端，所以夹盘7起到连接的作用，保证了整个刀头的一体性。
43.进一步，本实施例中适用于推进式顶管机的合页式刀头还包括可伸缩支撑杆5，所述可伸缩支撑杆5的一端与破土装置2相连接，另一端连接杆4相连接。可伸缩支撑杆5的一端与破土装置2的底端的正六边形的中点相连接固定。可伸缩支撑杆5一端与连接杆4固接，另一端与破土装置2固接，可伸缩支撑杆5在正棱锥的底端正边形中间固定。可伸缩支撑杆5为了适应刀片3角度的变化，刀片3向外旋转半径增加可伸缩支撑杆5伸长、刀片3向内旋转半径减小可伸缩支撑杆5缩短。同时，通过可伸缩支撑杆5使刀头在推进过程中承受土的压力，即刀片3角度变化与可伸缩支撑杆5伸长或缩短后，可伸缩支撑杆5锁定能够承受荷载，也能起到传力的作用。
44.进一步，本实施例中适用于推进式顶管机的合页式刀头还包括卡槽8，所述卡槽8设置在外侧钢护筒1的内壁上，所述卡槽8卡固驱动连接杆4。
45.进一步，本实施例中适用于推进式顶管机的合页式刀头中所述破土装置2及所述刀片3上均设置有沿进方向的突刺。带有向推进方向突刺的叶片形刀片3通过合页与破土装置2连接，刀片3为叶片形，可通过合页自由调整角度，适应不同管径的顶管机，并且刀片3是弧形设计，叶片两端也为弧形，尾端与外侧钢护筒1相切，刀片3每一片之间留有空隙方便进土。
46.如图5所示，刀片的数量可以适应不同直径的顶管机，刀片3是可更换的，在使用过程中若刀片损坏，拆卸合页再组装新的即可。若有其它的开孔率或进土量的要求，可以增加或减少刀片数量。一般情况下，所述破土装置2为正六棱锥形，本实用新型的其它实施例中也可以是正四边形、正五边形等等。
47.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者
是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
48.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
49.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
50.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。