CN109026025B - 用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统，包括：始发架，具有相对的前侧和后侧，所述始发架内留设有置物空间；以及装设于所述始发架后侧、顶部以及底部、且供将所述始发架支设于主隧道内的支撑装置，所述支撑装置可伸缩调节，通过伸缩调节使得所述支撑装置顶撑于所述主隧道上对应的侧部、顶部以及底部，并令所述置物空间与待施工的联络通道的设计位置相对应，从而将所述始发架支撑于所述主隧道内。本发明的顶管支撑与顶进系统可整体运送至主隧道内或者从主隧道内运送，实现安装与拆卸均方便，能够极大的节省施工时间。始发架通过伸缩调节支撑装置来进行支撑固定，能够节省大量的施工时间，有效的缩短了施工周期，还具有较好的稳定性。

Description

用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统

技术领域

本发明涉及顶管法施工领域，特指一种用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统。

背景技术

目前，地铁隧道及市政公路隧道的联络通道大都采用土木暗挖法。在地下水较为丰富的区域，土木暗挖法基本限定于冰冻法矿山暗挖。而冰冻法存在建设工期长、环境影响大、风险高等不利因素，相关事故屡见不鲜且后果严重。伴随地下深层冻结带来的冻胀、融沉等不良后果，对地质条件复杂、环境保护要求高的城市核心区域越发难以适应。

为解决上述问题，现有技术中公开有利用顶管法来施工联络通道的技术，其在主隧道的底部浇筑施工支撑平台，并在支撑平台上安装顶管机出洞所需的始发架和后靠，通过支撑平台来支撑和固定始发架以及后靠，这样的施工方法的施工周期较长，需要浇筑支撑平台、安装始发架和后靠，且这样的安装方式还存在始发架及后靠变形的问题，在顶管机施工完成后，支撑平台、始发架以及后靠需要破除或拆除，额外增加了施工量，进一步延长了施工周期。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统，解决现有的顶管法施工联络通道的始发架通过浇筑的平台来支撑存在的施工周期长、始发架固定不牢容易变形以及拆除不方便额外增加了施工量等的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统，包括：

始发架，具有相对的前侧和后侧，所述始发架内留设有置物空间；以及

装设于所述始发架后侧、顶部以及底部、且供将所述始发架支设于主隧道内的支撑装置，所述支撑装置可伸缩调节，通过伸缩调节使得所述支撑装置顶撑于所述主隧道上对应的侧部、顶部以及底部，并令所述置物空间与待施工的联络通道的设计位置相对应，从而将所述始发架支撑于所述主隧道内。

本发明的顶管支撑与顶进系统为一体结构，可整体运送至主隧道内或者从主隧道内运送，实现安装与拆卸均方便，且支设速度快，能够极大的节省施工时间。始发架在主隧道内通过伸缩调节支撑装置来进行支撑固定，相比于现有的浇筑平台、拼装始发架以及后靠的做法，能够节省大量的施工时间，有效的缩短了施工周期，且始发架利用主隧道的管片以及管片外侧的土体一起来进行支撑，具有较好的稳定性，能够降低施工安全风险，提高施工效率。

本发明用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统的进一步改进在于，还包括设于所述始发架上的角度调节装置，所述角度调节装置包括朝向所述置物空间设置的顶进油缸，且所述顶进油缸的油缸杆可伸入所述置物空间内，所述角度调节装置可调节所述顶进油缸的顶进方向。

本发明用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统的进一步改进在于，所述角度调节装置还包括固设于所述始发架后侧的弧形限位轨、立设于所述始发架上的油缸支撑框架以及支撑连接所述始发架和所述油缸支撑框架的伸缩机构；

所述油缸支撑框架包括相对的第一侧部和第二侧部，所述第一侧部和所述第二侧部上固设有与所述弧形限位轨相适配的弧形限位块，所述弧形限位块抵靠于对应的弧形限位轨；所述第一侧部和所述第二侧部均固定连接有顶进油缸；

所述伸缩机构斜向支撑于所述第一侧部和所述始发架之间，通过所述伸缩机构的伸缩调节而使得所述第一侧部向着远离或靠近所述始发架的方向进行移动，且所述弧形限位块沿着对应的弧形限位轨进行移动，实现了调节所述顶进油缸的顶进方向。

本发明用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统的进一步改进在于，所述始发架对应所述第一侧部和所述第二侧部设有承托平台；

所述弧形限位轨立设于所述承托平台上；

所述油缸支撑框架的第一侧部和第二侧部置于对应的承托平台上，且所述第一侧部和所述第二侧部上的弧形限位块抵靠于对应的弧形限位轨。

本发明用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统的进一步改进在于，所述顶进油缸固定连接有一推进顶块，所述推进顶块位于所述置物空间内，通过所述顶进油缸的伸缩而带动所述推进顶块于所述置物空间内移动以完成顶管机的顶进施工。

本发明用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统的进一步改进在于，还包括设于所述始发架前侧的防抖框，所述防抖框和所述油缸支撑框架相对设置，且两者之间支撑连接有多个推进导向柱；

所述推进顶块有部分套设于所述推进导向柱上，且所述推进顶块置于所述防抖框和所述油缸支撑框架之间。

本发明用于施工隧道联络通道的顶管始发系统的进一步改进在于，所述防抖框上安装有止退销；

联络通道的管节上对应所述止退销设有插销孔，通过所述止退销插入对应的插销孔内而防止管节后退。

本发明用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统的进一步改进在于，所述支撑装置包括固设于所述始发架底部的底部顶撑结构、固设于所述始发架顶部的顶部顶撑结构以及固设于所述始发架后侧的侧部顶撑结构，所述底部顶撑结构、所述顶部顶撑结构以及所述侧部顶撑结构均可伸缩调节；

伸缩调节所述顶部顶撑结构和所述底部顶撑结构以使得所述顶部顶撑结构顶撑于所述主隧道的顶部，所述底部顶撑结构顶撑于所述主隧道的底部，并令所述始发架的位置与待施工的联络通道的设计位置相对应；伸缩调节所述侧部顶撑结构使得所述侧部顶撑结构顶撑于所述主隧道的侧部，从而将所述始发架支撑于所述主隧道内。

本发明用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统的进一步改进在于，所述底部顶撑结构包括固设于所述始发架底部的底部支撑油缸和与所述底部支撑油缸连接的底部支撑顶块，通过所述底部支撑油缸的伸缩调节带动所述底部支撑顶块一起移动，从而使得所述底部支撑顶块顶撑于所述主隧道的内壁面；

所述顶部顶撑结构包括固设于所述始发架顶部的顶部支撑油缸和与所述顶部支撑油缸连接的顶部支撑顶块，通过所述顶部支撑油缸的伸缩调节带动所述顶部支撑顶块一起移动，从而使得所述顶部支撑顶块顶撑于所述主隧道的内壁面；

所述侧部顶撑结构包括固设于所述始发架后侧的侧部支撑油缸和与所述侧部支撑油缸连接的侧部支撑顶块，通过所述侧部支撑油缸的伸缩调节带动所述侧部支撑顶块一起移动，从而使得所述侧部支撑顶块顶撑于所述主隧道的内壁面。

本发明用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统的进一步改进在于，所述底部支撑顶块上设有与所述主隧道的内壁面相贴的第一柔性层；

所述顶部支撑顶块上设有与所述主隧道的内壁面相贴的第二柔性层；

所述侧部支撑顶块上设有与所述主隧道的内壁面相贴的第三柔性层。

附图说明

图1为本发明用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统与顶管机连接的结构示意图。

图2为本发明用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统与顶管机连接的另一角度的结构示意图。

图3为本发明用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统与顶管机连接的正视图。

图4为本发明用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统与顶管机连接的后视图。

图5为图4中A3-A3的剖视图。

图6为本发明用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统与顶管机连接并置于主隧道内的结构示意图。

图7为图6中A1-A1的剖视图。

图8为图6中A2-A2的剖视图。

图9为本发明用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统中始发架与支撑装置连接的结构示意图。

图10为本发明用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统中始发架与支撑装置置于主隧道内的侧视图。

图11为本发明用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统中始发架与角度调节装置连接的结构示意图。

图12为图11所示结构的正视图。

图13为图11所示结构的后视图。

图14为图13中A4-A4的剖视图。

图15为本发明用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统中角度调节装置及管节的结构示意图。

图16为图15中B处的局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，本发明提供了一种用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统，将始发架、顶进油缸、支撑装置以及角度调节装置结合在一起，使得支撑与顶进系统可于隧道外组装成一个整体，实现整体运送至隧道内或运出隧道外，安装与拆除均方便。而现有一般地铁联络顶进法施工，其先于隧道内设置柱状支撑点，根据洞口的中心线采用地面钢网控制，在中心位置制定出顶进洞口的轴线和支撑钢柱的导轨面标高、后靠以及顶进千斤顶组，这样传动的顶进系统要预防和避免后靠系统的变形带来的顶进精度和测量精度的影响效果。而本发明通过机械法将始发架固定于主隧道内，特定的支撑装置设计避免了传统后靠系统的变形情况，并且具备各个顶进方向的调整功能，形成隧道狭小空间内联络通道机械法支撑顶进施工一体化的始发顶进系统，能够更好的适应狭小空间隧道联络通道功能性和结构稳定性的需要，可大幅度降低隧道联络通道建设的安全风险，提高管片拼装以及顶进施工效率。下面结合附图对本发明用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统进行说明。

请参阅图6，为描述方便，对始发架21的前侧21a、后侧21b、顶部21c以及底部21d进行如下定义，始发架21安装于主隧道10后，前侧21a为面对且靠近待施工的联络通道的一侧，后侧21b为背对且远离待施工的联络通道的一侧，顶部21c为靠近主隧道10顶部的一侧，底部21d为靠近主隧道底部的一侧。

参阅图1，显示了本发明用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统与顶管机连接的结构示意图。参阅图2，显示了本发明用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统与顶管机连接的另一角度的结构示意图。下面结合图1和图2，对本发明用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统进行说明。

如图1和图2所示，本发明的用于隧道施工联络通道的顶管支撑与顶进系统包括始发架21和支撑装置22，始发架21具有相对的前侧21a和后侧21b，始发架21内留设有置物空间218，该置物空间218在顶管机30始发时，用于放置顶管机30的一部分，待顶管机30顶进施工时，该置物空间218用于拼装新的管节。支撑装置22装设于始发架21的后侧21b、顶部21c和底部21d，结合图6所示，支撑装置22用于将始发架21支设于主隧道10内，支撑装置22可伸缩调节，通过伸缩调节使得支撑装置22顶撑于主隧道10上对应的侧部、顶部以及底部，并令置物空间218与待施工的联络通道的设计位置相对应，从而将始发架21支撑于主隧道10内。

本发明的始发架21和支撑装置22组装成一体结构，可整体运送至主隧道10内，在顶管施工结束后，还可整体从主隧道10内运出，极大的简化了支撑与顶进系统的安装与拆卸的过程，使得安装与拆卸均十分方便。且始发架通过支撑装置22顶撑于主隧道10的管片11的内壁面111上，利用管片11以及该管片11外侧的土体为始发架21提供稳定且牢固的支撑，具有较好的稳定性，且能够降低施工安全风险，提高施工效率。

作为本发明的一较佳实施方式，如图2所示，本发明的支撑与顶进系统还包括设于始发架21上的角度调节装置23，该角度调节装置23设于始发架21的后侧21b处，角度调节装置23包括朝向置物空间218设置的顶进油缸233，且顶进油缸233的油缸杆可伸入到置物空间218内，角度调节装置23可调节顶进油缸233的顶进方向。从而使得顶进油缸233的顶进方向与待施工的联络通道的设置方向相一致。角度调节装置23活动的设于始发架21上，从而角度调节装置23自身可相对于始发架21进行转动或摆动调节，以实现调节顶进油缸233的顶进方向。

本发明的角度调节装置为顶进油缸提供了一种全新的安全方式以及全新的调节方式，简化了顶进油缸的装配过程，使得顶进油缸的顶进方向调节更加便捷。

作为本发明的又一较佳实施方式，如图6至图8所示，本发明的支撑装置22包括底部顶撑结构221、顶部顶撑结构222以及侧部顶撑结构223，其中的底部顶撑结构221、顶部顶撑结构222以及侧部顶撑结构223均为可伸缩调节的结构，底部顶撑结构221固设于始发架21的底部21d，顶部顶撑结构222固设于始发架21的顶部21c，侧部顶撑结构223固设于始发架21的后侧21b。

结合图9和图10所示，伸缩调节底部顶撑结构221和顶部顶撑结构222，以使得顶部顶撑结构222顶撑于主隧道10的顶部，底部顶撑结构221顶撑于主隧道10的底部，并令始发架21的位置与待施工的联络通道的设计位置相对应，即令始发架21上的顶管机30与主隧道10的管片上进洞口的设计位置相对应。伸缩调节侧部顶撑结构223使得侧部顶撑结构223顶撑于主隧道10的侧部，从而将始发架21支撑于主隧道10内。结合图2、图3和图5所示，初始时，顶管机30部分置于始发架21的置物空间218内，顶管机30定位在始发架21上，通过调节始发架21的支撑位置可实现调节顶管机30的设置位置，而后再利用顶进油缸233顶进顶管机30，以实现顶管机30的顶进施工。

底部顶撑结构221和顶部顶撑结构222顶撑于主隧道10的顶部和底部，从而将始发架21在竖向上稳固地支撑于主隧道10内，利用主隧道10及其外侧的土层为始发架21提供牢固的支撑，使得始发架21具有更好的稳定性。侧部顶撑结构223顶撑于主隧道10的侧部，且与该侧部顶撑结构223相对的另一侧为顶管机30，该顶管机30通过设置的顶进油缸233向着与侧部顶撑结构223顶撑方向相反的方向顶进施工联络通道，顶管机30的机头切削主隧道10的部分管片进而顶进至土体内，顶管机30的机头施工时顶撑于与其相接触的管片或土体上，并施加向前的顶进力，配合侧部顶撑结构223顶撑于主隧道10的侧部，其施加于主隧道10的顶撑力与顶管机30的顶进力相反，以图10所示的状态为例，相当于侧部顶撑结构223和顶管机30一起将始发架21顶撑于主隧道10的两侧部，将始发架21在横向上稳固地支撑于主隧道10内。侧部顶撑结构223在顶管机30施工时作为顶管机30的后靠，将顶管机30的反推力传递给主隧道10及其外侧的土体，即侧部顶撑结构223既为始发架21提供了稳固支撑的作用，又为顶管机30的顶进施工提供了稳定的后靠作用，节省了现有施工方法中后靠系统的安装，还避免了传统后靠系统易变形的问题。

进一步地，如图9和图10所示，底部顶撑结构221上设有与主隧道10的内壁面111相适配的底部顶撑面2211，该底部顶撑面2211与主隧道10的内壁面111紧密相贴；顶部顶撑结构222上设有与主隧道10的内壁面111相适配的顶部顶撑面2221，该顶部顶撑面2221与主隧道10的内壁面111紧密相贴；侧部顶撑结构223上设有与主隧道10的内壁面111相适配的侧部顶撑面2231，该侧部顶撑面2231与主隧道10的内壁面111紧密相贴。

较佳地，主隧道10为圆形隧道，其内壁面111为弧形面。相应地，底部顶撑面2211、顶部顶撑面2221以及侧部顶撑面2231均为相适配的弧形面，能够与主隧道10的管片11的内壁面完美贴合，使得支撑力更均匀地传递给主隧道10的管片11上。

更进一步地，底部顶撑结构221包括固设于始发架21底部的底部支撑油缸2212和与底部支撑油缸2212连接的底部支撑顶块2213，通过底部支撑油缸2212的伸缩调节带动底部支撑顶块2213一起移动，从而使得底部支撑顶块2213顶撑于主隧道10的内壁面111上。

顶部顶撑结构222包括固设于始发架21顶部的顶部支撑油缸2222和与顶部支撑油缸2222连接的顶部支撑顶块2223，通过顶部支撑油缸2222的伸缩调节带动顶部支撑顶块2223一起移动，从而使得顶部支撑顶块2223顶撑于主隧道10的内壁面111。

侧部顶撑结构223包括固设于始发架21侧部的侧部支撑油缸2232和与侧部支撑油缸2232连接的侧部支撑顶块2233，通过侧部支撑油缸2232的伸缩调节带动侧部支撑顶块2233一起移动，从而使得侧部支撑顶块2233顶撑于主隧道10的内壁面111上。

具体地，通过运输装置将始发架21和安装于始发架21上的支撑装置22运输到主隧道10内，在运输到设定位置后，将底部支撑油缸2212的油缸杆伸出，以使得底部支撑顶块2213顶撑于主隧道10的管片11的内壁面111上，利用底部支撑顶块2213支撑始发架21，使得始发架21与运输装置相脱离，从而将运输装置移除。顶部支撑油缸2222的伸缩调节配合底部支撑油缸2212的伸缩调节一起进行，使得始发架21能够与待施工的位置相对应。调节过程简单便利，实现了将始发架21支撑于主隧道10的管片11内。

较佳地，底部支撑顶块2213的底面为弧形面，即与底部顶撑面2211相适配的弧形面。底部支撑顶块2213的顶面为平整面，与底部支撑油缸2212固定连接。底部支撑油缸2212垂直支撑连接于始发架21和底部支撑顶块2213的平整面之间。底部支撑顶块2213较佳为型钢件。顶部支撑顶块2223的顶面为弧形面，即与顶部顶撑面2221相适配的弧形面。顶部支撑顶块2223的底面为平整面，与顶部支撑油缸2222固定连接。顶部支撑油缸2222垂直支撑连接于始发架21和顶部支撑顶块2223的平整面之间。顶部支撑顶块2233较佳为型钢件。侧部支撑顶块2233的侧面为弧形面，即与侧部顶撑面2231相适配的弧形面，侧部支撑顶块的另一侧面对应侧部支撑油缸2232设有平整面，利用平整面安装侧部支撑油缸2232。侧部支撑油缸2232垂直支撑连接于始发架21和侧部支撑顶块2233的平整面之间。侧部支撑顶块2233较佳为型钢件。

再进一步地，为保护主隧道10的管片11的内壁面111，在底部支撑顶块2213上设有与主隧道10的内壁面111相贴的第一柔性层2214。该第一柔性层2214的底面形成底部顶撑面2211，第一柔性层2214具有一定的弹性变形能力，一方面提高了与内壁面111间的紧密贴合度，另一方面还不会磨损内壁面111。较佳地，第一柔性层2214为橡胶垫，还可以为硅胶垫。在顶部支撑顶块2223上设有与主隧道10的内壁面111相贴的第二柔性层2224。该第二柔性层2224的顶面形成顶部顶撑面2221，第二柔性层2224具有一定的弹性变形能力，一方面提高了与内壁面111间的紧密贴合度，另一方面还不会磨损内壁面111。较佳地，第二柔性层2224为橡胶垫，还可以为硅胶垫。在侧部支撑顶块2233上设有与主隧道10的内壁面111相贴的第三柔性层2234。该第三柔性层2234的侧面形成侧部顶撑面2231，第三柔性层2234具有一定的弹性变形能力，一方面提高了与内壁面111间的紧密贴合度，另一方面还不会磨损内壁面111。较佳地，第三柔性层2234为橡胶垫，还可以为硅胶垫。

又进一步地，始发架21采用钢结构框架，结合图1至图4所示，始发架21包括多个纵梁212、多个立柱211以及多个横梁213，纵梁212的设置方向与主隧道的长度方向相一致，横梁213的设置方向与主隧道的宽度方向相一致，而立柱211的设置方向与主隧道的高度方向相一致。两个纵梁212之间支撑连接多个横梁213形成架体，在两个架体之间支撑连接多个立柱211，并另在立柱211的中部设置一纵梁212，以提高始发架21的整体结构强度。设置立柱211时，需考虑置物空间218的留设，利用立柱211、纵梁212以及横梁213围合形成置物空间218。

本发明的底部顶撑结构221对应始发架21的立柱211的位置设置，在每一立柱211的底部均设置一个对应的底部顶撑结构221，始发架21的竖向受力是通过立柱211向下传递的，所以将底部顶撑结构221对应立柱211设置，能够直接将竖向受力传递给主隧道10的管片11，提高了受力稳定性，减少了连接在立柱底部的横梁和纵梁的受力，能够确保结构的稳定性。本发明的顶部顶撑结构222设于始发架21的每一横梁213上，并将顶部顶撑结构222设于横梁213的中部处。较佳地，在顶部支撑顶块2213的底部设置两个顶部支撑油缸2212，并将两个顶部支撑油缸2212固定于对应的横梁213上，从而使得顶部支撑顶块2213顶撑在主隧道10的内壁面111上所形成的反作用力可均匀地传递给横梁213，进而通过纵梁212向下传递给立柱211，使得始发架21上的各个构件受力均匀，形成稳定的受力体系，保证了结构的稳定性。侧部顶撑结构223对应立柱设置，在后侧21b处的每一立柱211的侧部均设置一个侧部顶撑结构223。侧部支撑顶块2233的形状与圆形管片11的侧部的形状相似，侧部支撑顶块2233的侧面呈C型，且长度与始发架21的立柱211的长度相适配；每一侧部支撑顶块223的侧部设置三个侧部支撑油缸2232，分别位于侧部支撑顶块223的顶部、中部以及底部，位于中部的侧部支撑油缸2212的通过一加长柱与立柱211固定连接，在加长柱和立柱211之间设置多个加强肋板。从而三个侧部支撑油缸2232支撑在立柱的顶部、中部以及底部，能够将侧向力均匀地传递给立柱，提高了受力稳定性。

作为本发明的再一较佳实施方式，如图2和图11所示，本发明的角度调节装置23还包括弧形限位轨231、油缸支撑框架232以及伸缩机构234，该角度调节装置23安装在始发架21的后侧21b；弧形限位轨231固定在始发架21的后侧21b，并与始发架21固定连接；油缸支撑框架232立设在始发架21上，该油缸支撑框架232立设于始发架21的后侧21b处，油缸支撑框架232包括相对的第一侧部2321和第二侧部2322，结合图14和图15所示，在第一侧部2321和第二侧部2322上固设有与弧形限位轨231相适配的弧形限位块2323，弧形限位块2323抵靠于对应的弧形限位轨231；顶进油缸233固设在第一侧部2321和第二侧部2322，顶进油缸233朝向待施工的联络通道的所在方向设置，顶进油缸233垂直于油缸支撑框架232设置，该油缸支撑框架232面对待施工的联络通道设置，这样使得顶进油缸233的顶进方向与待施工的联络通道的设置方向相一致；伸缩机构234装设在第一侧部2321和始发架21之间，伸缩机构234斜向支撑于第一侧部2321和始发架21之间，通过伸缩机构234的伸缩调节而使得第一侧部2321向着远离或靠近始发架21的方向进行移动，且弧形限位块2323沿着对应的弧形限位轨231进行移动，实现了调节顶进油缸233的顶进方向。

通过伸缩机构234的斜向顶撑或斜向拉动第一侧部2321，使得油缸支撑框架232整体在水平方向摆动，从而实现顶进油缸233的顶进方向进行角度调节，使得顶进方向与待施工的联络通道的设置方向相一致。结合图5和图14所示，通过弧形限位轨231和弧形限位块2323的配合，限位了角度调节装置23调节范围，使得角度调节装置23沿弧形限位轨231限定的弧度进行转动调节。角度调节装置安装在始发架上，且为顶进油缸提供了顶进方向调节的功能，能够根据待施工的联络通道的设计方向进行精确的调节。另外本发明的角度调节装置与始发架连接在一起，简化了顶进油缸的装配过程，使得顶进油缸的顶进方向调节更加便捷。

进一步地，如图2、图4、图11、图13和图14所示，本发明的始发架21对应第一侧部2321和第二侧部2322设有承托平台214，承托平台214的顶面形成有承托面；弧形限位轨231立设于该承托平台214上，弧形限位轨231具有一弧形限位面，该弧形限位面面对油缸支撑框架232设置；油缸支撑框架232的第一侧部2321和第二侧部2322置于对应的承托平台214上，且第一侧部2321和第二侧部2322上的弧形限位块2323抵靠于对应的弧形限位轨231，结合图5所示，弧形限位块2323具有一呈弧形的外表面，该弧形的外表面与弧形限位轨231的弧形限位面相贴合，从而在伸缩机构234伸缩调节时，弧形限位块2323的弧形的外表面沿着弧形限位轨231的弧形限位面移动。

在始发架21上对应第一侧部2321和第二侧部2322的顶部设有限位平台215，该限位平台215的底面形成以平台面，在限位平台215的平台面上也立设有弧形限位轨231；第一侧部2321和第二侧部2322上位于顶部的弧形限位块2323抵靠于限位平台215上对应的弧形限位轨231。从而使得第一侧部2321和第二侧部2322的顶部和底部均通过弧形限位块与对应的弧形限位轨231相抵靠，从而在油缸支撑框架232通过伸缩机构234实现转动调节时，弧形限位轨231对调节范围以及调节方向起到了限位和导向的作用。

较佳地，限位平台215和承托平台214的结构相同，且限位平台215和承托平台214相对设置。限位平台215和承托平台214均包括一平台板和垂直固定于该平台板的多个加肋板，平台板和加肋板均与始发架21固定连接。承托平台214的平台板位于顶部，限位平台215的平台板位于底部。

在立设油缸支撑框架232时，将油缸支撑框架232立设在承托平台214的平台板上，油缸支撑框架232的顶部可以与限位平台215的平台板相接触，也可以与限位平台215的平台板不接触。油缸支撑框架232的顶部和底部均不固定连接，使其可进行转动调节。

又佳地，弧形限位轨231包括一弧形板，弧形板的外侧面形成弧形限位面，在弧形板的内侧面固定连接有多个肋板，且肋板的端部平齐设置并固定连接一封板，使得弧形限位轨231为具有一弧形限位面的三角块，具有较高的结构强度。

又进一步地，如图4至图5和图11至图14所示，伸缩机构234为伸缩油缸，该伸缩油缸斜向支撑连接在第一侧部2321的支撑柱2324和始发架21的立柱211之间。通过伸缩油缸的油缸杆的伸出和缩回来实现对第一侧部2321的支撑柱2324的顶撑和拉动，使得油缸支撑框架232整体实现转动调节，从而调节了顶进油缸233的顶进方向。

油缸支撑框架232立设在始发架21的后侧21b，在油缸支撑框架232的支撑柱2324和与该支撑柱2324相邻近的立柱211之间斜向支撑伸缩油缸。较佳地，在支撑柱2324和立柱211对应的侧面上固定连接耳板，而后将伸缩油缸的两端紧固连接在连接耳板上。又佳地，伸缩油缸设置两个，且位于支撑柱2324的上下两侧，提高了角度调角装置23的调节过程中的稳定性。

再进一步地，如图6、图7和图15所示，顶进油缸233固定连接有一推进顶块235，通过顶进油缸233的伸缩而带动该推进顶块235移动以完成顶管机的顶进施工。结合图2所示，推进顶块235置于置物空间218内。推进顶块235的截面形状与联络通道所用的管节40的截面形状相适配，使得推进顶块235能够与拼装的管节40相贴合，从而顶进油缸233向前伸出油缸杆时，可通过推进顶块235将已拼装好的管节40和顶管机一起向前顶进，利用推进顶块235使得顶进力能够均匀的作用于管节40上，使得管件40的受力均匀，保证施工安全以及结构的稳定。较佳地，将推进顶块235固定连接在顶进油缸233的油缸杆的端部，利用油缸杆的伸缩来带动推进顶块235的移动。

如图3和图12所示，角度调节装置23还包括设于始发架21前侧21a的防抖框236，结合图15所示，防抖框236和油缸支撑框架232相对设置，且两者之间支撑连接有多个推进导向柱237；推进顶块235设于防抖框236和油缸支撑框架232之间，且推进顶块235有部分套设于推进导向柱237上，利用推进导向柱237对推进顶块235的移动起到导向作用，使得推进顶块235沿着推进导向柱237进行来回移动。较佳地，推进顶块235的顶部和底部有部分向外凸伸出，在凸伸出的部分上开设通孔，安装推进导向柱237时，将推进导向柱237从凸伸出的部分上开的通孔穿过，完成了推进顶块235和推进导向柱237的连接。推进导向柱237的一端固定连接在油缸支撑框架232上，另一端穿过防抖框236并与防抖框236固定连接。该推进导向柱237垂直连接在防抖框236和油缸支撑框架232之间。

在防抖框236和推进顶块235之间为管节40的拼装区域，也即顶管法施工的新的管节40在防抖框236和推进顶块235之间进行拼装。拼装好后，顶进油缸233向前顶进，通过推进顶块235将新拼装的管节40顶入到联络通道内，接着可拼装下一个管节，依次往复直至联络通道施工完成。

进一步地，如图11和图12所示，始发架21上对应防抖框236设置有容置空间216，始发架21上对应防抖框236的顶部和底部设有第一滑动板217；防抖框236的顶部和底部对应第一滑动板217设有第二滑动板2361，防抖框236置于容置空间216内，且第二滑动板2361与对应的第一滑动板217相接触。第一滑动板217和第二滑动板2361之间可相对滑动，使得角度调角装置23可整体进行角度调节。结合图14和图15所示，油缸支撑框架232和防抖框236通过推进导向柱237连接成一个整体，在伸缩机构234进行伸缩调节时，油缸支撑框架232、防抖框236和推进导向柱237一起进行角度调节，防抖框236的顶部和底部的第二滑动板2361相对于第一滑动板217进行转动，直至防抖框236与待施工的联络通道相面对设置，顶进油缸233的顶进方向与待施工的联络通道的设置方向相一致。

在防抖框236的两侧与始发架21之间设有调节间隙2362，以满足角度调节装置23的角度调节。

较佳地，防抖框236的端面呈正八边形，始发架21上的纵梁212和立柱211对应防抖框236的顶部、底部以及两侧部的四条边处均向外凸伸，顶部的纵梁212有部分向上凸伸，且该凸伸的部分固定有第一滑动板217，底部的纵梁212有部分向下凸伸，且该凸伸的部分固定有第一滑动板217，防抖框236的顶部和底部的边置于顶部的纵梁212和底部的纵梁212之间。立柱211对应防抖框236侧部的边向外侧凸伸，且立柱211与侧部的边之间留设间隙2362，便于防抖框236的转动调节。

如图15和图16所示，防抖框236上安装有止退销2363，联络通道的管节40上对应止退销2363设有插销孔41，通过止退销2363插入对应的插销孔41内而防止管节40的后退。

在顶进油缸233的油缸杆伸出将推进顶块235前侧的管节40向前顶进后，通过止退销2363插入到管节40上对应的插销孔41上，使得管件40与防抖框236连接，接着缩回顶进油缸233的油缸杆带动推进顶块235回复原位，而后在推进顶块235的前侧拼装新的管节40，新的管节40与固定连接在防抖框236上管节40对接，拼装好后，将止退销2363从插销孔41中拔出，顶进油缸233继续将管件40向前顶进，接着重复上述步骤直至联络通道施工完成。

较佳地，在防抖框236上靠近油缸支撑框架232的一侧固定连接一安装框，在安装框上装设可滑动的止退销2363，在管节40顶进到位后，管节40上的插销孔41与对应的止退销2363相对齐，滑动止退销2363使得止退销2363插入到插销孔41内，实现了管节40的止退。如图15所示，油缸支撑框架232的第一侧部2321和第二侧部2322均包括相对设置的一对支撑柱2324以及支撑连接一对支撑柱2324的连梁2325，第一侧部2321和第二侧部2322的支撑柱2324之间支撑连接有支撑梁2326。

第一侧部2321和第二侧部2322相对设置，且第一侧部2321和第二侧部2322通过支撑柱2324和连梁2325连接成框架结构，在支撑柱2324的侧部固定连接安装座2327，通过安装座2327固定顶撑油缸233。安装座2327为方框结构，顶撑油缸233插设固定在方框结构内，通过方框结构将顶撑油缸233固定在支撑柱2324上。

在第一侧部2321和第二侧部2322上位于后侧的支撑柱2324的上靠近主隧道管片的侧面上固定弧形限位块2323，弧形限位块2323固定在支撑柱2324的顶部和底部，结合图14所示，第一侧部2321和第二侧部2322上的对应的弧形限位块2323沿同一圆周布设，从而使得角度调节装置23的后端面沿圆周移动，实现角度调节装置23整体的摆动调节，使得顶进油缸233的顶进方向可灵活地根据需要进行调节。

如图11所示，本发明的角度调节装置23使用时置于始发架21上，结合图12所示，防抖框236置于始发架21的前侧21a处，该防抖框236放置在始发架21前侧21a处的两个纵梁之间；结合图13所示，油缸支撑框架232后部的支撑柱2324支设于始发架21后侧21b处的与纵梁212连接的承托平台214上，支撑柱2324和防抖框236均放置于始发架21的对应位置处，且可活动的调节。角度调节装置23的前后均放置于始发架21上，使得角度调节装置23可进行转动调节，而不会相对于始发架21前后移动，具有较高的稳定性和灵活性。

伸缩机构234斜向支撑连接在一个支撑柱2324和对应的一个立柱211之间。油缸支撑框架232上的弧形限位块2323抵靠于对应的弧形限位轨231，初始时，利用伸缩机构234的伸缩调节来调整角度调节装置23的设置状态，使得顶进油缸233的顶进方向与待施工的联络通道的设置方向相一致，而后将顶管机30安装到防抖框236和推进顶块235之间，利用顶进油缸233推动推进顶块235，进而推顶顶管机进行出洞，而后在顶管机的后部拼装管节40，利用顶进油缸233的伸缩实现顶管机的顶进施工，直至完成联络通道的施工。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统，其特征在于，包括：

始发架，具有相对的前侧和后侧，所述始发架内留设有置物空间；以及

装设于所述始发架后侧、顶部以及底部、且供将所述始发架支设于主隧道内的支撑装置，所述支撑装置可伸缩调节，通过伸缩调节使得所述支撑装置顶撑于所述主隧道上对应的侧部、顶部以及底部，并令所述置物空间与待施工的联络通道的设计位置相对应，从而将所述始发架支撑于所述主隧道内；

还包括设于所述始发架上的角度调节装置，所述角度调节装置包括朝向所述置物空间设置的顶进油缸，且所述顶进油缸的油缸杆可伸入所述置物空间内，所述角度调节装置可调节所述顶进油缸的顶进方向；

所述角度调节装置还包括固设于所述始发架后侧的弧形限位轨、立设于所述始发架上的油缸支撑框架以及支撑连接所述始发架和所述油缸支撑框架的伸缩机构；

所述油缸支撑框架包括相对的第一侧部和第二侧部，所述第一侧部和所述第二侧部上固设有与所述弧形限位轨相适配的弧形限位块，所述弧形限位块抵靠于对应的弧形限位轨；所述第一侧部和所述第二侧部均固定连接有顶进油缸；

所述伸缩机构斜向支撑于所述第一侧部和所述始发架之间，通过所述伸缩机构的伸缩调节而使得所述第一侧部向着远离或靠近所述始发架的方向进行移动，且所述弧形限位块沿着对应的弧形限位轨进行移动，实现了调节所述顶进油缸的顶进方向。

2.如权利要求1所述的用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统，其特征在于，所述始发架对应所述第一侧部和所述第二侧部设有承托平台；

所述弧形限位轨立设于所述承托平台上；

所述油缸支撑框架的第一侧部和第二侧部置于对应的承托平台上，且所述第一侧部和所述第二侧部上的弧形限位块抵靠于对应的弧形限位轨。

3.如权利要求1所述的用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统，其特征在于，所述顶进油缸固定连接有一推进顶块，所述推进顶块位于所述置物空间内，通过所述顶进油缸的伸缩而带动所述推进顶块于所述置物空间内移动以完成顶管机的顶进施工。

4.如权利要求3所述的用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统，其特征在于，还包括设于所述始发架前侧的防抖框，所述防抖框和所述油缸支撑框架相对设置，且两者之间支撑连接有多个推进导向柱；

所述推进顶块有部分套设于所述推进导向柱上，且所述推进顶块置于所述防抖框和所述油缸支撑框架之间。

5.如权利要求4所述的用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统，其特征在于，所述防抖框上安装有止退销；

联络通道的管节上对应所述止退销设有插销孔，通过所述止退销插入对应的插销孔内而防止管节后退。

6.如权利要求1所述的用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统，其特征在于，所述支撑装置包括固设于所述始发架底部的底部顶撑结构、固设于所述始发架顶部的顶部顶撑结构以及固设于所述始发架后侧的侧部顶撑结构，所述底部顶撑结构、所述顶部顶撑结构以及所述侧部顶撑结构均可伸缩调节；

伸缩调节所述顶部顶撑结构和所述底部顶撑结构以使得所述顶部顶撑结构顶撑于所述主隧道的顶部，所述底部顶撑结构顶撑于所述主隧道的底部，并令所述始发架的位置与待施工的联络通道的设计位置相对应；伸缩调节所述侧部顶撑结构使得所述侧部顶撑结构顶撑于所述主隧道的侧部，从而将所述始发架支撑于所述主隧道内。

7.如权利要求6所述的用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统，其特征在于，所述底部顶撑结构包括固设于所述始发架底部的底部支撑油缸和与所述底部支撑油缸连接的底部支撑顶块，通过所述底部支撑油缸的伸缩调节带动所述底部支撑顶块一起移动，从而使得所述底部支撑顶块顶撑于所述主隧道的内壁面；

所述顶部顶撑结构包括固设于所述始发架顶部的顶部支撑油缸和与所述顶部支撑油缸连接的顶部支撑顶块，通过所述顶部支撑油缸的伸缩调节带动所述顶部支撑顶块一起移动，从而使得所述顶部支撑顶块顶撑于所述主隧道的内壁面；

所述侧部顶撑结构包括固设于所述始发架后侧的侧部支撑油缸和与所述侧部支撑油缸连接的侧部支撑顶块，通过所述侧部支撑油缸的伸缩调节带动所述侧部支撑顶块一起移动，从而使得所述侧部支撑顶块顶撑于所述主隧道的内壁面。

8.如权利要求7所述的用于施工隧道联络通道的顶管支撑与顶进系统，其特征在于，所述底部支撑顶块上设有与所述主隧道的内壁面相贴的第一柔性层；

所述顶部支撑顶块上设有与所述主隧道的内壁面相贴的第二柔性层；

所述侧部支撑顶块上设有与所述主隧道的内壁面相贴的第三柔性层。

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