一种井下泥水平衡顶管掘进装置泥水系统
阅读说明：本技术 一种井下泥水平衡顶管掘进装置泥水系统 (Mud-water system of underground mud-water balance pipe-jacking tunneling device ) 是由 尹涛 李旺 苟引劳 杜有秀 马浪 王如岗 冯浪 王文豪 张彦录 高万元 杨杰 于 2021-10-14 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种井下泥水平衡顶管掘进装置泥水系统,涉及顶管施工技术领域,包括：顶管,所述顶管的内壁固定连接有隔板,所述顶管的顶壁固定安装有水箱,所述隔板的右侧面设置有驱动电机,所述驱动电机的输出端固定连接有切削轴,所述切削轴的左端固定连接有切削钻头,所述隔板的内部活动穿插有两个转杆,根据本发明的各实施例泥水仓及分离箱的设置,能够起到多级分离的作用,能够有效的将泥浆中的石头颗粒,水分及泥浆进行彻底的分离,分离效果好,解决了现有的技术一般都是通过电机带动振动筛来起到固液分离的作用,导致并不适用于连续性顶管作业问题。(The invention provides a slurry system of an underground slurry balance pipe-jacking tunneling device, which relates to the technical field of pipe-jacking construction and comprises the following components: the multi-stage separation device comprises a top pipe, a partition plate is fixedly connected to the inner wall of the top pipe, a water tank is fixedly mounted on the top wall of the top pipe, a driving motor is arranged on the right side face of the partition plate, a cutting shaft is fixedly connected to the output end of the driving motor, a cutting drill bit is fixedly connected to the left end of the cutting shaft, and two rotating rods are movably inserted into the partition plate in a penetrating mode.)
技术领域
本发明涉及顶管施工技术领域，特别涉及一种井下泥水平衡顶管掘进装置泥水系统。
背景技术
银川市第一再生水厂配套进厂污水管网工程一期工程位于银川市兴庆区，工程由一污至第一再生水厂集污主管道、五污至第一再生水厂集污主管道及德胜园区至第一再生水厂集污主管道组成，建设总长6.9km，全部为顶管施工，全线顶管工作井及接收井共72座，友爱中心路(北京路～国商南路)段管道管径d1800，总长2800m，管道埋深约8.2～9.8m；友爱中心路(国商南路～第一再生水厂)段管道管径d2800，总长2900m，管道埋深约10～12m；德胜园区至新建虹桥路(德胜西幼泵站～沈阳路)段管道管径d1000，总长1122m，管道埋深约6m。
顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术，顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走，一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进，其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起，管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间，顶管施工中常用的设备是顶管掘进机。
泥水系统是顶管机的重要组成部分，在顶管机工作过程中起到至关重要的作用，顶管机全缎面的刀盘在缓慢旋转时对正面的泥土进行切削挖掘，挖下的泥土与供水管注入的清水为刀盘后的搅拌棒不停搅拌，变成泥浆，在对泥土变成泥浆时，由于泥土内部会存在大量的石头颗粒，石头颗粒不经过处理，容易堵住泥水仓及泥水仓出污管的出口，影响泥水的排放，且由于顶管机内部的储电量有限。
然而，现有的技术一般都是通过电机带动振动筛来起到固液分离的作用，导致并不适用于连续性顶管作业。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种井下泥水平衡顶管掘进装置泥水系统，其通过主动齿轮与两个从动齿轮进行配合，能够在对泥土进行切削挖掘时，带动搅拌框进行搅拌，使泥土与水分进行充分混合，便于泥水进行输送。
本发明提供了一种井下泥水平衡顶管掘进装置泥水系统，具体包括：顶管，所述顶管的内壁固定连接有隔板，所述顶管的顶壁固定安装有水箱，所述隔板的右侧面设置有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定连接有切削轴，所述切削轴的左端固定连接有切削钻头，所述隔板的内部活动穿插有两个转杆，所述顶管的底壁固定安装有泥水仓，所述泥水仓的右侧面连通有蛇形管，所述顶管的底壁固定连接有支撑板，所述支撑板的顶端铰接有分离箱，所述分离箱的右侧连通有软管，所述软管的右端连通有出污管。
优选的，所述水箱的下表面固定连接有电机机架，所述电机机架固定安装在驱动电机的上表面。
优选的，所述水箱的右侧面连通有进水管，所述水箱的外表面连通有水泵，所述水泵的输出端连通有出水管，所述出水管的下表面连通有多个喷头。
优选的，两个所述转杆的外表面均固定连接有搅拌框，所述切削轴的外表面固定安装有主动齿轮，两个所述转杆的右端均固定安装有从动齿轮，所述主动齿轮分别和两个从动齿轮啮合。
优选的，所述顶管的底壁固定连接有导流台，所述导流台的左侧面呈斜形设置，所述导流台的上表面呈向右向下倾斜设置，所述隔板的内部固定穿插有斜管，所述斜管呈向右向下倾斜设置。
优选的，所述斜管和所述泥水仓之间连通有连接管，所述连接管的内部设置有单向阀。
优选的，所述蛇形管的左端的高度高于右端的高度，蛇形管的高端口朝下，蛇形管的低端口朝右；所述分离箱呈左侧开孔设置，且所述蛇形管的右端位于所述分离箱的内部。
优选的，所述泥水仓的右侧面下方开设有开口，所述开口的外表面铰接有密封门，密封门与开口贴合的面粘设有橡胶密封垫。
优选的，所述顶管的底壁固定连接有两个伸缩杆，两个所述伸缩杆的外表面均套设有弹簧，且左侧伸缩杆的高度大于右侧伸缩杆的高度。
有益效果
根据本发明的各实施例泥水仓及分离箱的设置，能够起到多级分离的作用，能够有效的将泥浆中的石头颗粒，水分及泥浆进行彻底的分离，分离效果好。
此外，通过设置两个不同大小的弹簧，能够在泥浆掉落对分离箱底部进行撞击时，能够使分离箱的左侧上下晃动，能够产生很好的震动效果，能够替换传统的震动电机提供动力，节约了资源。
此外，分离箱、支撑板、伸缩杆和顶管构成了梯形的曲柄连杆机构，能够组成稳定结构，在利用弹簧的作用力产生晃动的过程中，可以保证分离箱按照固定的弧度进行反复晃动。
此外，在掘进装置行进的过程中切削钻头首先起到掘进效果，而切削钻头掘进后泥土与喷头再进行混合，水不会直接浇在切削钻头的外部，能够保证切削钻头的干燥。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
在附图中：
图1示出了根据本发明的实施例的主体结构示意图；
图2示出了根据本发明的实施例的图1中A处放大结构示意图；
图3示出了根据本发明的实施例的搅拌框立体结构示意图；
图4示出了根据本发明的实施例的掘进系统结构示意图；
图5示出了根据本发明的实施例的分离系统结构示意图。
附图标记列表
1、顶管；2、隔板；3、水箱；4、电机机架；5、驱动电机；6、切削轴；7、切削钻头；8、进水管；9、水泵；10、出水管；11、喷头；12、转杆；13、搅拌框；14、从动齿轮；15、斜管；16、导流台；17、泥水仓；18、连接管；19、单向阀；20、蛇形管；21、分离箱；22、开口；23、密封门；24、支撑板；25、伸缩杆；26、弹簧；27、主动齿轮；28、软管；29、出污管。
具体实施方式
为了使得本发明的技术方案的目的、方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明的具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。除非另有说明，否则本文所使用的术语具有本领域通常的含义。附图中相同的附图标记代表相同的部件。
实施例：请参考图1至图5：
本发明提出了一种井下泥水平衡顶管掘进装置泥水系统，包括：请参阅图1-3，本发明提供的一种实施例：一种井下泥水平衡顶管掘进装置泥水系统，包括顶管1，顶管1的内壁固定连接有隔板2，顶管1的顶壁固定安装有水箱3，隔板 2的右侧面设置有驱动电机5，驱动电机5的型号可选用YE2-80M1-2，驱动电机5 的输出端固定连接有切削轴6，切削轴6的左端固定连接有切削钻头7，隔板2的内部活动穿插有两个转杆12，顶管1的底壁固定安装有泥水仓17，泥水仓17的右侧面连通有蛇形管20，顶管1的底壁固定连接有支撑板24，支撑板24的顶端铰接有分离箱21，分离箱21的右侧连通有软管28，软管28的右端连通有出污管 29。
此外，根据本发明的实施例，如图1-3所示，水箱3的下表面固定连接有电机机架4，电机机架4固定安装在驱动电机5的上表面，通过电机机架4的作用，能够使驱动电机5稳定的安装在水箱3的下表面。
此外，根据本发明的实施例，如图1-3所示，水箱3的右侧面连通有进水管8，水箱3的外表面连通有水泵9，水泵9的型号选用ISW80-160，水泵9的输出端连通有出水管10，出水管10的下表面连通有多个喷头11，水泵9能够将水箱3内部的水分输送至出水管10的内部。
此外，根据本发明的实施例，如图1-3所示，两个转杆12的外表面均固定连接有搅拌框13，切削轴6的外表面固定安装有主动齿轮27，两个转杆12的右端均固定安装有从动齿轮14，主动齿轮27分别和两个从动齿轮14啮合，在切削轴 6转动时能够带动两个转杆12进行同步转动，进而带动了两个搅拌框13进行转动，将土壤与水分进行充分接触，便于将泥土进行输送。
此外，根据本发明的实施例，如图1-3所示，顶管1的底壁固定连接有导流台16，导流台16的左侧面呈斜形设置，导流台16的上表面呈向右向下倾斜设置，隔板2的内部固定穿插有斜管15，斜管15呈向右向下倾斜设置，导流台16能够将泥土导流至斜管15的内部。
此外，根据本发明的实施例，如图1-3所示，斜管15和泥水仓17之间连通有连接管18，连接管18的内部设置有单向阀19，单向阀19能够起到单向流通的作用，使泥土混合水分流入泥水仓17的内部，防止泥水仓17内部的泥水回流。
此外，根据本发明的实施例，如图1-3所示，蛇形管20的左端的高度高于右端的高度，蛇形管20的高端口朝下，蛇形管20的低端口朝右，分离箱21呈左侧开孔设置，且蛇形管20的右端位于分离箱21的内部，能够实现虹吸的效果，将泥水中的水分输送至分离箱21的内部。
此外，根据本发明的实施例，如图1-3所示，泥水仓17的右侧面下方开设有开口22，开口22的外表面铰接有密封门23，密封门23与开口22贴合的面粘设有橡胶密封垫，通过开口22的设置，能够在不工作后，便于取出泥水仓17内部的石头颗粒。
此外，根据本发明的实施例，如图1-3所示，顶管1的底壁固定连接有两个伸缩杆25，两个伸缩杆25的外表面均套设有弹簧26，且左侧伸缩杆25的高度大于右侧伸缩杆25的高度，通过两个不同伸缩杆25和不同的弹簧26进行支撑，能够对分离箱21进行支撑，通过弹簧26能够起到弹性的作用，使分离箱21内部的泥水及石头颗粒进行分离。
本实施例的具体使用方式与作用：本发明中，先检查装置的安全性，先将顶管1安装在土壤中的基坑内部，通过推动器推动顶管1向前移动，通过进水管8 将水箱3内部注满水，将驱动电机5和水泵9与顶管1内部的蓄电池接通，开启驱动电机5及水泵9，驱动电机5工作带动切削轴6转动，切削轴6转动带动切削钻头7转动，将顶管1左侧的土壤进行切削挖掘，水泵9工作将水箱3内部的水分通过喷头11洒向土壤中，挖下的泥土与清水混合通过搅拌框13不停搅拌，变成泥浆，泥浆通过重力的作用掉落至导流台16的上方，直至进入斜管15的内部，此时进入泥水仓17的内部，通过单向阀19的设置，能够防止泥浆回流，由于泥浆的增多，使泥水仓17内部的泥浆越来越多，直至与蛇形管20左端接触，慢慢灌入蛇形管20的内部，通过虹吸原理，泥浆进入分离箱21内，泥浆内部的石头颗粒通过重力的作用堆积在泥水仓17的底部，泥浆则进入分离箱21进行，泥浆在接触分离箱21底壁时，由于重力的作用，对分离箱21进行撞击，此时弹簧26 被挤压，使分离箱21的左端上下晃动，能够使泥浆中的水分与泥浆进行彻底的分离，便于泥水进行运输，完成后，打开密封门23，将分离后的石头颗粒取出，直至完成泥浆中固液分离作业。
最后，需要说明的是，本发明在描述各个构件的位置及其之间的配合关系等时，通常会以一个/一对构件举例而言，然而本领域技术人员应该理解的是，这样的位置、配合关系等，同样适用于其他构件/其他成对的构件。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。
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