CN107313781B - 一种浅表地层管廊一次成型掘进机及掘进方法 - Google Patents
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Abstract
一种浅表地层管廊一次成型掘进机及掘进方法，包括推进装置和掘进总成，其特征在于：所述掘进总成包括切削铲斗和切削装置，所述切削铲斗与管廊的形状大小相匹配，所述切削铲斗的内部空心为储存仓，所述储存仓内设有与储存仓大小相匹配的内仓，所述切削铲斗的上方设有与内仓大小相匹配、供内仓进出储存仓的出口，所述切削铲斗的前端为切削端，所述切削端上设有与内仓连通的进口，所述切削铲斗在沿进口边缘安装有用于切削土体的切削装置，所述切削铲斗的后端与推进装置连接。本发明根集掘进、设备推进、管片安装多种工序于一体，随掘进同步进行管廊管片拼装施工，一次成型，作业紧凑、扰动小、效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种浅表地层管廊一次成型掘进机及掘进方法。
背景技术
当前大城市发展，地铁、城市管廊、大型枢纽中心的建设蓬勃发展，拓展地下空间是必然趋势，在深埋隧道施工中，隧道掘进机(各类型的盾构机)是主要作业机械，具有暗挖作业、地表扰动少、投资少、作业效率高的特点，但是在浅表地层的管廊建设中，大多采用明挖施工，主要作业机械为挖掘机，土方作业量大，作业扰动大，管廊的管片填埋后续工序多，效率较低，但是浅表地层的管廊建设为城市地下空间的重要组成部分，占据相当大份额，急需专业用于浅表地层管廊施工的特种作业设备。
发明内容
本发明解决现有技术问题而提供一种集掘进、设备推进、管片安装多种工序于一体，随掘进同步进行管廊管片拼装施工，一次成型，作业紧凑、扰动小、效率高的浅表地层管廊一次成型掘进机及掘进方法。
为了解决上述技术问题，一种浅表地层管廊一次成型掘进机，包括推进装置和掘进总成，所述掘进总成包括切削铲斗和切削装置，所述切削铲斗与管廊的形状大小相匹配，所述切削铲斗的内部空心为储存仓，所述储存仓内设有与储存仓大小相匹配的内仓，所述切削铲斗的上方设有与内仓大小相匹配、供内仓进出储存仓的出口，所述切削铲斗的前端为切削端，所述切削端上设有与内仓连通的进口，所述切削铲斗在沿进口边缘安装有用于切削土体的切削装置，所述切削铲斗的后端与推进装置连接。本装置的外形根据管廊的预制管片进行设计，针对性强，通过切削铲斗开口边缘的切削装置对土体进行切割，通过推进装置推动切削铲斗移动，使得切割后的土体进入到切削铲斗的内仓内，当内仓满后，将内仓从切削铲斗内吊出，更换空的内仓即可继续掘进，而内仓内的切削土体即可实时转移，保证工程的进度，使得作业紧凑、扰动小、效率高。
优选地，所述切削铲斗的进口上设有可封闭进口的闸门。闸门在吊出内仓前关闭开口，可以斩断土体，方便内仓吊出。
优选地，所述切削铲斗的底部两侧设有螺旋输送装置，所述螺旋输送装置的进口设置在切削铲斗的进口，出口与内仓联通。螺旋输送装置可有效减低推进时堆积在切削装置周围土体的夯实度，防止土体的堆积堵塞。
优选地，所述切削装置为链条锯齿、振动锯齿、切割轮或滚齿。
作为本装置的第一种实施方式，所述推进装置包括第一推进总成和第一推进油缸，所述第一推进总成与管廊的形状大小相匹配，且安装在切削铲斗的后端，所述第一推进总成上安装有相互平行、且沿掘进方向布设的多个第一推进油缸，所述第一推进油缸在第一推进总成上沿预制管片的横剖面形状排列。
作为本装置的第二种实施方式，所述第一推进总成通过多个铰接油缸安装在切削铲斗的后端。铰接油缸可实现转弯，并在推进中调节姿态。
作为本装置的第三种实施方式，所述推进装置还包括第二推进总成和第二推进油缸，所述第二推进总成与管廊的形状大小相匹配，所述第二推进总成的前端通过多个第二推进油缸与切削铲斗的后端连接，所述第二推进总成的后端通过多个铰接油缸与第一推进总成的前端连接。
优选地，相邻所述第一推进油缸和相邻的第二推进油缸均间隔均匀布设。
优选地，所述预制管片与管廊的横截面大小相匹配。
一种浅表地层管廊一次成型掘进方法，利用上述浅表地层管廊一次成型掘进机，包括如下步骤：
a、首先第二推进油缸工作，推进切削铲斗前进，同时切削装置切削土体；
b、螺旋输送装置将土体输送至切削铲斗中；
c、第二推进油缸完成推进后，第一推进油缸推进，同时第二推进油缸收缩，推动第一推进总成、第二推进总成前进；
d、第一推进油缸推进到位后，收缩油缸，安装预制管片，同时吊出装满切削土的内仓，放入新的空内仓；
e、循环上述步骤。
综上所述，本发明根据管廊的管片外廓进行掘进铲斗设计，集掘进、设备推进、管片安装多种工序于一体，随掘进同步进行管廊管片拼装施工，一次成型，作业紧凑、扰动小、效率高。
附图说明
图1本发明的结构示意图。
附图中，1、切削铲斗，2、第二推进油缸，3、第二推进总成，4、铰接油缸，5、第一推进总成，6、第一推进油缸，7、预制管片，8、闸门，9、切削装置，10、螺旋输送装置，11、内仓。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
参见图1，一种浅表地层管廊一次成型掘进机，包括推进装置和掘进总成，所述掘进总成包括切削铲斗1和切削装置9，所述切削铲斗1与管廊的形状大小相匹配，所述切削铲斗1的内部空心为储存仓，所述储存仓内设有与储存仓大小相匹配的内仓11，所述切削铲斗1的上方设有与内仓11大小相匹配、供内仓11进出储存仓的出口，所述切削铲斗1的前端为切削端，所述切削端上设有与内仓11连通的进口，所述切削铲斗1在沿进口边缘安装有用于切削土体的切削装置9，所述切削铲斗1的后端与推进装置连接，所述切削铲斗1的进口上设有可封闭进口的闸门，所述切削铲斗1的底部两侧设有螺旋输送装置10，所述螺旋输送装置10的进口设置在切削铲斗1的进口，出口与内仓11联通。
优选地，所述切削装置9为链条锯齿、振动锯齿、切割轮或滚齿。
实施例1，所述推进装置包括第一推进总成5和第一推进油缸6，所述第一推进总成5与管廊的形状大小相匹配，且安装在切削铲斗1的后端，所述第一推进总成5上安装有相互平行、且沿掘进方向布设的多个第一推进油缸6，所述第一推进油缸6在第一推进总成5上沿预制管片7的横剖面形状排列，所述预制管片7与管廊的横截面大小相匹配。
实施例2，与实施例1不同在于，第一种时尚所述第一推进总成5通过多个铰接油缸4安装在切削铲斗1的后端。
实施例3，与实施例1不同在于，所述推进装置还包括第二推进总成3和第二推进油缸2，所述第二推进总成3与管廊的形状大小相匹配，所述第二推进总成3的前端通过多个第二推进油缸2与切削铲斗1的后端连接，所述第二推进总成3的后端通过多个铰接油缸4与第一推进总成5的前端连接，相邻所述第一推进油缸6和相邻的第二推进油缸2均间隔均匀布设。
具体作业工序如下：
1、设备就位；
2、第二推进油缸2工作，推进切削铲斗1前进，同时切削装置9切削土体；
3、螺旋输送装置10将部分土体输送至切削铲斗1中，避免土体的挤压夯实；
4、第二推进油缸2完成推进后，第一推进油缸6推进，同时第二推进油缸2收缩，推动第一推进总成5、第二推进总成3前进；
5、第一推进油缸6推进到位后，收缩油缸，安装预制管片7，同时吊出装满切削土的内仓11，放入新的空内仓11；
6、以上作业工序循环；
最后需要指出的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种浅表地层管廊一次成型掘进机，包括推进装置和掘进总成，其特征在于：所述掘进总成包括切削铲斗和切削装置，所述切削铲斗与管廊的形状大小相匹配，所述切削铲斗的内部空心为储存仓，所述储存仓内设有与储存仓大小相匹配的内仓，所述切削铲斗的上方设有与内仓大小相匹配、供内仓进出储存仓的出口，所述切削铲斗的前端为切削端，所述切削端上设有与内仓连通的进口，所述切削铲斗在沿进口边缘安装有用于切削土体的切削装置，所述切削铲斗的后端与推进装置连接；
所述推进装置包括第一推进总成和第一推进油缸，所述第一推进总成与管廊的形状大小相匹配，且安装在切削铲斗的后端，所述第一推进总成上安装有相互平行、且沿掘进方向布设的多个第一推进油缸，所述第一推进油缸在第一推进总成上沿预制管片的横剖面形状排列；
所述推进装置还包括第二推进总成和第二推进油缸，所述第二推进总成与管廊的形状大小相匹配，所述第二推进总成的前端通过多个第二推进油缸与切削铲斗的后端连接，所述第二推进总成的后端通过多个铰接油缸与第一推进总成的前端连接。
2.根据权利要求1所述的浅表地层管廊一次成型掘进机，其特征在于：所述切削铲斗的进口上设有可封闭进口的闸门。
3.根据权利要求2所述的浅表地层管廊一次成型掘进机，其特征在于：所述切削铲斗的底部两侧设有螺旋输送装置，所述螺旋输送装置的进口设置在切削铲斗的进口，出口与内仓联通。
4.根据权利要求3所述的浅表地层管廊一次成型掘进机，其特征在于：所述切削装置为链条锯齿、振动锯齿、切割轮或滚齿。
5.根据权利要求1所述的浅表地层管廊一次成型掘进机，其特征在于：所述第一推进总成通过多个铰接油缸安装在切削铲斗的后端。
6.根据权利要求1所述的浅表地层管廊一次成型掘进机，其特征在于：相邻所述第一推进油缸和相邻的第二推进油缸均间隔均匀布设。
7.根据权利要求6所述的浅表地层管廊一次成型掘进机，其特征在于：所述预制管片与管廊的横截面大小相匹配。
8.一种浅表地层管廊一次成型掘进方法，利用权利要求6或7所述的浅表地层管廊一次成型掘进机，其特征在于：包括如下步骤：
a、首先第二推进油缸工作，推进切削铲斗前进，同时切削装置切削土体；
b、螺旋输送装置将土体输送至切削铲斗中；
c、第二推进油缸完成推进后，第一推进油缸推进，同时第二推进油缸收缩，推动第一推进总成、第二推进总成前进；
d、第一推进油缸推进到位后，收缩油缸，安装预制管片，同时吊出装满切削土的内仓，放入新的空内仓；
e、循环上述步骤。
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