CN114810111B - 一种将盾构洞口围护整体凿除的装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种将盾构洞口围护整体凿除的装置及施工方法，装置包括保护外壳、支撑机构、齿环机构、行走机构、钻孔机构、调节装置、辅助机构和控制系统，通过控制系统控制支撑机构和调节装置带动齿环机构前后运动，通过行走机构实现环向运动，并由钻孔机构对维护结构进行盾构始发和接收洞口围护结构的凿除，实现了在复杂地质环境、敏感周边环境的条件下，安全高效的进行自动化凿除作业，能够适应明挖盾构工作井或者暗挖盾构工作井的工况，满足带有钢筋或不带钢筋的桩、连续墙、暗挖锚喷初支的各种围护结构的凿除作业；采用交替钻孔的方法进行围护结构的凿除作业，既保证施工安全，又能够保证施工效率。

Description

一种将盾构洞口围护整体凿除的装置及施工方法

技术领域

本发明涉及盾构施工技术领域，具体涉及一种将盾构洞口围护整体凿除的装置及施工方法。

背景技术

随着城乡建设的发展，盾构法在隧道与地下工程施工领域的应用越来越普遍。盾构工法相对于隧道与地下工程的其他施工方法更加安全，但盾构始发和接收是盾构施工中作业风险性最大的阶段，其中70%左右的事故均发生在盾构机始发和接收阶段。盾构接收洞口围护结构对洞门位置地层有支护功能，同时对地层中的水土有封闭功能，进行盾构机始发和接收时均需要凿除始发和接收洞口的围护结构，从而破坏了洞口围护结构的支护及封闭功能，因此洞门凿除作业又是盾构始发和接收阶段风险最大的作业环节。

目前，凿除盾构始发和接收洞门围护结构有两种方法：一种是采用盾构机刀盘直接开挖洞门围护结构，另一种是不采用刀盘开挖洞门围护结构的其他方法。对于采用玻璃纤维筋代替钢筋的桩、地下连续墙等围护结构，可采用刀盘直接开挖盾构机始发和接收洞门围护结构的方法。但是对于配置了钢筋的桩、地下连续墙、锚喷初支结构的洞门围护结构，因为钢筋有卡阻盾构机刀盘、螺旋机的风险，所以必须采用非刀盘直接开挖的作业方法进行洞门围护结构的凿除。此外还有其他作业方法如采用人工或挖掘机配破碎锤凿除洞门围护结构的方法，但是由于破碎锤的对洞门围护结构、洞门处地层的冲击振动大，易于引起洞门土体塌方，因此只适用于地质状况简单、周边无环境风险源的情况，因此无法普遍应用。因此一般情况下，多采用人工用风镐分层、分块凿除洞口围护结构，或者人工用水钻沿洞门钢环内侧连续钻孔，使洞口钢环内的围护结构与钢环外的围护结构分离的凿除方法进行施工。

但是人工凿除作业存在极大的安全风险：如凿除洞门围护结构时作业人员需要直接面对围护结构和洞门处土体；当地层条件不好时，人员直接面临着塌方的威胁；人员需要登高作业，有高坠风险；人员操作空间受限，有物体打击、机械伤害、触电等危险；当采用风镐人工凿除时，作业人员还面临高噪音，高粉尘的不良作业环境。此外，人工凿除的作业效率低，对整体工期不利，工作面暴露，一旦在凿除过程中发生洞门涌水、涌沙、塌方等事故，没有能迅速控制事故规模的措施。

并且在城市地铁盾构工程中，由于城市地面建筑物密集，地下管线众多，盾构始发和接收井洞门位置往往环境风险源众多；隧道选线时受多因素影响，盾构始发和接收井经常不得不设置在工程地质和水文地质复杂的位置。因此在盾构接收施工时受接收井受占地和管线问题制约，常常无法施工明挖法盾构工作井，因此需要利用暗挖隧道始发和接收盾构机，会进一步的加剧人工凿除城市轨道交通工程的盾构始发和接收洞口围护结构时的风险。

因此，目前已有的凿除盾构始发和接收洞口围护结构的装置和方法存在使用范围小，作业效率低、安全性差等不足。本发明提供一种将盾构洞口围护整体凿除的装置及施工方法解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种将盾构洞口围护整体凿除的装置及施工方法，解决现有的凿除盾构始发和接收洞口围护结构的装置及方法存在的使用范围小、作业效率低、安全风险高的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种将盾构洞口围护整体凿除的装置，包括保护外壳、支撑机构、齿环机构、行走机构、钻孔机构、调节装置、辅助机构和控制系统，所述保护外壳设在洞门处，所述支撑机构、齿环机构、行走机构、钻孔机构和调节装置均设在保护外壳中，所述齿环机构设在支撑机构上，所述行走机构设在齿环机构上，所述钻孔机构设在行走机构上，所述调节装置设在齿环机构上，所述调节装置和支撑机构分别位于齿环机构的前后两侧，所述辅助机构与支撑机构、钻孔机构和调节装置连接，所述控制系统与支撑机构、齿环机构、行走机构、钻孔机构、调节装置和辅助机构连接。

进一步地，所述齿环机构包括齿环和线管装置，所述齿环的外周设有环齿；所述行走机构包括行走齿轮、行走电机、径向连接板、导向轮和环向连接板，所述行走齿轮设在齿环上，并与齿环啮合，所述行走齿轮成组设置，所述环向连接板连接在成组设置的行走齿轮上，所述径向连接板一端连接在行走齿轮上，另一端通过导向轮连接在齿环上，所述行走电机连接在行走齿轮上。

进一步地，所述钻孔机构包括径向千斤顶、钻孔支架、钻孔电机和钻机，所述径向千斤顶的内端连接在环向连接板上，所述钻孔支架设在径向千斤顶的外端上，所述钻孔电机设在钻孔支架上，所述钻机设在钻孔电机上。

进一步地，所述支撑机构包括支撑架和顶进装置，所述支撑架设在保护外壳中，所述顶进装置设在支撑架中，所述齿环机构设在顶进装置的前端上。

进一步地，所述调节装置和顶进装置均成组设置，且前后对应设置在齿环机构的两侧；

所述调节装置和顶进装置的内端均铰接连接在齿环机构上。

进一步地，所述线管装置包括卷筒电机、卷盘、限位滑轮和线管，所述卷盘设在齿环上，所述卷筒电机连接在卷盘上，所述限位滑轮沿环状设在齿环上，所述线管的一端缠绕在卷盘上，中部绕过限位滑轮，另一端连接在行走机构上。

进一步地，所述保护外壳包括保护壳端盖、前端保护壳和后端保护壳，所述前端保护壳固定连接在洞门处的结构端墙上，所述后端保护壳设在前端保护壳后端，所述保护壳端盖设在后端保护壳后端；所述支撑机构设在后端保护壳中，所述支撑机构的后端固定连接在保护壳端盖上。

进一步地，所述齿环上设有环形导向槽，所述导向轮设在环形导向槽中；所述径向千斤顶的内端通过固定座连接在环向连接板上，所述径向千斤顶的外端通过铰接座与钻孔支架连接。

一种将盾构洞口围护整体凿除的装置的施工方法，包括以下步骤：

S1，设备组装：在地下进行设备的组装，组装完成后进行调试及试运行；

S2，外壳固定：将前端保护壳与洞门处的结构端墙进行固定连接，并进行密封；

S3，齿环行进调整：控制顶进装置伸出，推动齿环机构向前移动，当齿环机构上的钻孔机构移动至接近洞口围护结构时，调节径向千斤顶的伸出量，带动钻机的钻头到达洞门钢环内侧围护结构位置，并同时调节调节装置的伸出量，使调节装置的前端与围护结构外表面相接触；

S4，一序孔钻孔施工：同时调整调节装置和顶进装置的伸出量，使得钻机的钻头与洞门围护结构表面贴紧，启动钻孔电机，然后同步调整调节装置和顶进装置的伸出量，带动钻机前进进行钻孔；

S5，钻机复位：完成钻孔后，同步调整调节装置和顶进装置的伸出量，带动钻机后退，然后调节径向千斤顶的伸出量，配合行走电机驱动行走齿轮移动，调整钻机的朝向，使其向下倾斜，将钻机内的混凝土柱倒出；

S6，钻机移位：控制行走电机驱动行走齿轮移动，移动的同时控制线管装置动作，进行管线的同步收放；

S7，逐次钻孔：通过控制系统控制行走机构移动至下一钻孔点位，按照步骤S3-S5的操作进行下一点位的钻孔，相邻的钻孔点位之间为固定间距；

S8，二序孔钻孔：按照步骤S3-S6的操作，完成环绕一周的一序孔的钻孔后，按照步骤S3的操作将钻机的钻头对准二序孔的钻孔点位，然后按照步骤S4-S6的操作进行二序孔的钻孔操作，直至整个洞口的凿除作业完成；

S9，洞心混凝土清除：通过同步调整调节装置和顶进装置，并配合盾构机将凿出的洞心混凝土块推入保护外壳中，然后进行清运。

进一步地，钻孔时，进行间隔钻孔，一序孔钻孔的孔位与二序孔钻孔的孔位交替设置。

本发明有益效果如下：

采用凿除装置进行盾构始发和接收洞口围护结构的凿除，实现了在复杂地质环境、敏感周边环境的条件下，安全高效的进行自动化凿除作业，能够适应明挖盾构工作井或者暗挖盾构工作井的工况，满足带有钢筋或不带钢筋的桩、连续墙、暗挖锚喷初支的各种围护结构的凿除作业；采用交替钻孔的方法进行围护结构的凿除作业，既保证施工安全，又能够保证施工效率。

附图说明

图1为本发明的施工作业状态示意图；

图2为本发明的整体结构主视示意图；

图3为本发明的保护外壳及支撑结构连接示意图；

图4为本发明的保护外壳分解状态示意图；

图5为本发明的齿环机构连接示意图；

图6为本发明的行走机构与齿环机构连接主视示意图；

图7为本发明的行走机构与齿环机构连接侧视示意图；

图8为本发明的行走机构及钻孔机构连接主视示意图；

图9为本发明的行走机构及钻孔机构连接侧视示意图；

图10为本发明的行走机构侧视示意图；

图11为本发明施工方法的施工顺序示意图。

附图标记：1-保护外壳，11-保护壳端盖，12-前端保护壳，13-后端保护壳，2-支撑机构，21-支撑架，22-顶进装置，3-齿环机构，31-齿环，32-线管装置，321-卷筒电机，322-卷盘，323-限位滑轮，4-行走机构，41-行走齿轮，42-行走电机，43-径向连接板，44-导向轮，45-环向连接板，5-钻孔机构，51-径向千斤顶，52-钻孔支架，53-钻孔电机，54-钻机，6-调节装置，7-辅助机构。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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专利和简化描述，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专利的限制。

如图1、2所示，一种将盾构洞口围护整体凿除的装置，包括保护外壳1、支撑机构2、齿环机构3、行走机构4、钻孔机构5、调节装置6、辅助机构7和控制系统，所述保护外壳1设在洞门处，所述支撑机构2、齿环机构3、行走机构4、钻孔机构5和调节装置6均设在保护外壳1中，所述齿环机构3设在支撑机构2上，所述行走机构4设在齿环机构3上，所述钻孔机构5设在行走机构4上，所述调节装置6设在齿环机构3上，所述调节装置6和支撑机构2分别位于齿环机构3的前后两侧，所述辅助机构7与支撑机构2、钻孔机构5和调节装置6连接，所述控制系统与支撑机构2、齿环机构3、行走机构4、钻孔机构5、调节装置6和辅助机构7连接。

所述保护外壳1与始发及接收洞口处的结构端墙固定连接形成密封腔，起到安全门的作用，在洞门凿除过程中发生涌水涌沙事故时，形成密闭腔可以防止事故扩大的作用，进而保证施工安全，同时作为位于保护外壳1内机构的安置壳体；所述支撑机构2固定连接在保护外壳1中，作为齿环机构3的安装座，并推动齿环机构3前后运动；所述齿环机构3作为行走机构4的运行基础，提供行走机构4的运动轨迹，实现钻孔作业；所述行走机构4在齿环机构3的外周上行走，轨迹为圆形，带动钻孔机构5进行钻孔；所述钻孔机构5进行钻孔作业；所述调节装置6与支撑机构2的顶进装置22共同作用，通过两者的协同作用，起到带动齿环机构3前后运动，以及调整齿环机构3状态的作用；所述辅助机构7起到提供动力的作用，所述控制系统对整个装置进行控制，实现自动化精确作业。

如图1、2、6、7所示，进一步地，所述齿环机构3包括齿环31和线管装置32，所述齿环31为环形盘，其外周设有环齿，所述线管装置32设在齿环31的后表面上。

如图6、7、8、9、10所示，进一步地，所述行走机构4包括行走齿轮41、行走电机42、径向连接板43、导向轮44和环向连接板45，所述行走齿轮41设在齿环31上，并与齿环31上环齿啮合，并沿齿环31的外周运动，所述行走齿轮41成组设置，所述环向连接板45连接在成组设置的行走齿轮41上，所述径向连接板43一端连接在行走齿轮41上，另一端通过导向轮44连接在齿环31上，所述行走电机42连接在行走齿轮41上。

优选的，所述行走齿轮41两个一组，共设置一组，两个行走齿轮41通过环向连接板45连接为一体，每个行走齿轮41上设置两个径向连接板43，两个径向连接板43分别设在行走齿轮41的两侧，每个径向连接板43的底端设有一个导向轮44，导向轮44位于齿环31的环形导向槽中，通过径向连接板43、导向轮44和环向连接板45的共同作用，将行走齿轮41约束在齿环31上，并实现沿齿环31的外周运动。

如图8、9所示，进一步地，所述钻孔机构5包括径向千斤顶51、钻孔支架52、钻孔电机53和钻机54，所述径向千斤顶51的内端连接在环向连接板45上，所述钻孔支架52设在径向千斤顶51的外端上，所述钻孔电机53设在钻孔支架52上，所述钻机54设在钻孔电机53上。

优选的，所述径向千斤顶51设置两组，每组设置两个，四个径向千斤顶51外端通过铰接座与钻孔支架52连接，径向千斤顶51和钻孔支架52的铰接连接，可以通过控制不同的径向千斤顶51的运动实现灵活控制钻孔支架52的方向。

优选的，所述钻机54呈弧形设置五个，五个钻机54间隔设置，钻机54进行钻孔时，相邻钻机54之间的预留空间为二序孔钻孔点位。

如图3、5所示，进一步地，所述支撑机构2包括支撑架21和顶进装置22，所述支撑架21设在保护外壳1中，所述顶进装置22水平设置在支撑架21中，所述齿环机构3设在顶进装置22的前端上。

优选的，所述支撑架21前后间隔设置两个，顶进装置22固定连接在两个支撑架21中。

如图1、5所示，进一步地，所述调节装置6和顶进装置22均成组设置，均设置四个，且前后对应设置在齿环机构3的两侧，对齿环机构3进行支撑，同时调节装置6和顶进装置22也能够对围护结构进行支撑，避免围护结构失稳，保证施工安全。

所述调节装置6和顶进装置22的内端均铰接连接在齿环机构3上。通过控制系统可以控制四根调节装置6或顶进装置22共同伸缩，也可以单根控制进行伸缩微动，而将调节装置6和顶进装置22铰接连接在齿环31上的连接方式可以实现上述控制模式。

优选的，所述调节装置6和顶进装置22均为千斤顶。

如图5、7所示，进一步地，所述线管装置32包括卷筒电机321、卷盘322、限位滑轮323和线管，所述卷盘322设在齿环31上，所述卷筒电机321连接在卷盘322上，所述限位滑轮323沿环状均匀间隔设在齿环31的后表面上，作为线管的卷绕限位，保证线管能够顺畅收卷，所述线管的一端缠绕在卷盘322上，中部绕过限位滑轮323，另一端连接在行走机构4上。线管装置32用于收卷液压油管、电源电缆线和控制线，使得线管能随行走机构4进行同步收放，避免线缆被拉断或缠绕。

如图4所示，进一步地，所述保护外壳1包括保护壳端盖11、前端保护壳12和后端保护壳13，所述前端保护壳12固定连接在洞门处的结构端墙上，并进行密封，使得保护外壳1与洞门处形成密闭空间，在凿除施工过程中发生事故时起到安全门的作用，避免事故扩大；所述后端保护壳13设在前端保护壳12后端，所述保护壳端盖11设在后端保护壳13后端；所述支撑机构2设在后端保护壳13中，所述支撑机构2的后端固定连接在保护壳端盖11上，通过保护壳端盖11为支撑机构2的顶进装置22提供反力。

如图9、10所示，进一步地，所述齿环31上设有环形导向槽，所述环形导向槽设在齿环31的前后表面上，所述导向轮44设在环形导向槽中，限制行走机构4的运动轨迹并对行走机构4提供拉力使其固定；所述径向千斤顶51的内端通过固定座连接在环向连接板45上，所述径向千斤顶51的外端通过铰接座与钻孔支架52连接。

进一步地，所述辅助机构7包括液压站、控制台和电源。

进一步地，所述控制系统对支撑机构2、齿环机构3、行走机构4、钻孔机构5、调节装置6和辅助机构7进行控制，实现机构内的精确动作及机构间的精确协同联动，进而实现凿除作业施工。

优选的，所述行走电机42为步进电机，并与卷筒电机321一同通过PLC控制，两者协同联动。

如图1、11所示，一种将盾构洞口围护整体凿除的装置的施工方法，包括以下步骤：

S1，设备组装：在始发井或接收井的地下进行设备的组装，组装完成后进行调试及试运行；

S2，外壳固定：将前端保护壳12与洞门处的结构端墙进行固定连接，并进行密封，以保证保护外壳1的整体性及密封性，以保证支撑效果和密封效果；

S3，齿环行进调整：控制顶进装置22伸出，推动齿环机构3向前移动，当齿环机构3上的钻孔机构5移动至接近洞口围护结构时，调节径向千斤顶51的伸出量，带动钻机54的钻头到达洞门钢环内侧围护结构位置，并同时调节调节装置6的伸出量，使调节装置6的前端与围护结构外表面相接触；

S4，一序孔钻孔施工：同时调整调节装置6和顶进装置22的伸出量，使得钻机54的钻头与洞门围护结构表面贴紧，启动钻孔电机53，然后同步调整调节装置6和顶进装置22的伸出量，带动钻机54前进进行钻孔；

S5，钻机复位：完成钻孔后，同步调整调节装置6和顶进装置22的伸出量，带动钻机54后退，然后调节径向千斤顶51的伸出量，配合行走电机42驱动行走齿轮41移动，调整钻机54的朝向，使其向下倾斜，将钻机54内的混凝土柱倒出；

S6，钻机移位：控制行走电机42驱动行走齿轮41移动，移动的同时控制线管装置32动作，进行管线的同步收放；

S7，逐次钻孔：通过控制系统控制行走机构4准确移动至下一钻孔点位，以保证精确钻孔，然后按照步骤S3-S5的操作进行下一点位的钻孔，通过控制系统的控制实现相邻的钻孔点位之间为固定间距，重复操作完成沿洞门一周的一序孔钻孔切割，一序孔之间为预留的二序孔的钻孔点位；

S8，二序孔钻孔：按照步骤S3-S6的操作，完成环绕一周的一序孔的钻孔后，按照步骤S3的操作将钻机54的钻头对准二序孔的钻孔点位，然后按照步骤S4-S6的操作进行二序孔的钻孔操作，直至整个洞口的凿除作业完成；

S9，洞心混凝土清除：通过同步调整调节装置6和顶进装置22将洞心混凝土块拉入保护外壳1中，或者通过同步调整调节装置6和顶进装置22配合盾构机将凿出的洞心混凝土块推入保护外壳1中，然后进行清运。

如图11所示，进一步地，钻孔时，进行间隔钻孔，一序孔钻孔的孔位与二序孔钻孔的孔位交替设置。一序孔钻孔和二序孔交替钻孔以保证施工安全，连续不断的钻孔操作在钻孔超过一半后，存在洞心混凝土块变形、移位、倾覆的危险。

优选的，所述一序孔钻孔为直径100mm的透孔，孔净间距为80mm。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种将盾构洞口围护整体凿除的装置，其特征是：包括保护外壳（1）、支撑机构（2）、齿环机构（3）、行走机构（4）、钻孔机构（5）、调节装置（6）、辅助机构（7）和控制系统，所述保护外壳（1）设在洞门处，所述支撑机构（2）、齿环机构（3）、行走机构（4）、钻孔机构（5）和调节装置（6）均设在保护外壳（1）中，所述齿环机构（3）设在支撑机构（2）上，所述行走机构（4）设在齿环机构（3）上，所述钻孔机构（5）设在行走机构（4）上，所述调节装置（6）设在齿环机构（3）上，所述调节装置（6）和支撑机构（2）分别位于齿环机构（3）的前后两侧，所述辅助机构（7）与支撑机构（2）、钻孔机构（5）和调节装置（6）连接，所述控制系统与支撑机构（2）、齿环机构（3）、行走机构（4）、钻孔机构（5）、调节装置（6）和辅助机构（7）连接；

所述齿环机构（3）包括齿环（31）和线管装置（32），所述齿环（31）的外周设有环齿；所述行走机构（4）包括行走齿轮（41）、行走电机（42）、径向连接板（43）、导向轮（44）和环向连接板（45），所述行走齿轮（41）设在齿环（31）上，并与齿环（31）啮合，所述行走齿轮（41）成组设置，所述环向连接板（45）连接在成组设置的行走齿轮（41）上，所述径向连接板（43）一端连接在行走齿轮（41）上，另一端通过导向轮（44）连接在齿环（31）上，所述行走电机（42）连接在行走齿轮（41）上。

2.根据权利要求1所述的一种将盾构洞口围护整体凿除的装置，其特征是：所述钻孔机构（5）包括径向千斤顶（51）、钻孔支架（52）、钻孔电机（53）和钻机（54），所述径向千斤顶（51）的内端连接在环向连接板（45）上，所述钻孔支架（52）设在径向千斤顶（51）的外端上，所述钻孔电机（53）设在钻孔支架（52）上，所述钻机（54）设在钻孔电机（53）上。

3.根据权利要求1所述的一种将盾构洞口围护整体凿除的装置，其特征是：所述支撑机构（2）包括支撑架（21）和顶进装置（22），所述支撑架（21）设在保护外壳（1）中，所述顶进装置（22）设在支撑架（21）中，所述齿环机构（3）设在顶进装置（22）的前端上。

4.根据权利要求3所述的一种将盾构洞口围护整体凿除的装置，其特征是：所述调节装置（6）和顶进装置（22）均成组设置，且前后对应设置在齿环机构（3）的两侧；

所述调节装置（6）和顶进装置（22）的内端均铰接连接在齿环机构（3）上。

5.根据权利要求1所述的一种将盾构洞口围护整体凿除的装置，其特征是：所述线管装置（32）包括卷筒电机（321）、卷盘（322）、限位滑轮（323）和线管，所述卷盘（322）设在齿环（31）上，所述卷筒电机（321）连接在卷盘（322）上，所述限位滑轮（323）沿环状设在齿环（31）上，所述线管的一端缠绕在卷盘（322）上，中部绕过限位滑轮（323），另一端连接在行走机构（4）上。

6.根据权利要求3所述的一种将盾构洞口围护整体凿除的装置，其特征是：所述保护外壳（1）包括保护壳端盖（11）、前端保护壳（12）和后端保护壳（13），所述前端保护壳（12）固定连接在洞门处的结构端墙上，所述后端保护壳（13）设在前端保护壳（12）后端，所述保护壳端盖（11）设在后端保护壳（13）后端；所述支撑机构（2）设在后端保护壳（13）中，所述支撑机构（2）的后端固定连接在保护壳端盖（11）上。

7.根据权利要求2所述的一种将盾构洞口围护整体凿除的装置，其特征是：所述齿环（31）上设有环形导向槽，所述导向轮（44）设在环形导向槽中；所述径向千斤顶（51）的内端通过固定座连接在环向连接板（45）上，所述径向千斤顶（51）的外端通过铰接座与钻孔支架（52）连接。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种将盾构洞口围护整体凿除的装置的施工方法，其特征是，包括以下步骤：

S1，设备组装：在地下进行设备的组装，组装完成后进行调试及试运行；

S2，外壳固定：将前端保护壳（12）与洞门处的结构端墙进行固定连接，并进行密封；

S3，齿环行进调整：控制顶进装置（22）伸出，推动齿环机构（3）向前移动，当齿环机构（3）上的钻孔机构（5）移动至接近洞口围护结构时，调节径向千斤顶（51）的伸出量，带动钻机（54）的钻头到达洞门钢环内侧围护结构位置，并同时调节调节装置（6）的伸出量，使调节装置（6）的前端与围护结构外表面相接触；

S4，一序孔钻孔施工：同时调整调节装置（6）和顶进装置（22）的伸出量，使得钻机（54）的钻头与洞门围护结构表面贴紧，启动钻孔电机（53），然后同步调整调节装置（6）和顶进装置（22）的伸出量，带动钻机（54）前进进行钻孔；

S5，钻机复位：完成钻孔后，同步调整调节装置（6）和顶进装置（22）的伸出量，带动钻机（54）后退，然后调节径向千斤顶（51）的伸出量，配合行走电机（42）驱动行走齿轮（41）移动，调整钻机（54）的朝向，使其向下倾斜，将钻机（54）内的混凝土柱倒出；

S6，钻机移位：控制行走电机（42）驱动行走齿轮（41）移动，移动的同时控制线管装置（32）动作，进行管线的同步收放；

S7，逐次钻孔：通过控制系统控制行走机构（4）移动至下一钻孔点位，按照步骤S3-S5的操作进行下一点位的钻孔，相邻的钻孔点位之间为固定间距；

S8，二序孔钻孔：按照步骤S3-S6的操作，完成环绕一周的一序孔的钻孔后，按照步骤S3的操作将钻机（54）的钻头对准二序孔的钻孔点位，然后按照步骤S4-S6的操作进行二序孔的钻孔操作，直至整个洞口的凿除作业完成；

S9，洞心混凝土清除：通过同步调整调节装置（6）和顶进装置（22），并配合盾构机将凿出的洞心混凝土块推入保护外壳（1）中，然后进行清运。

9.根据权利要求8所述的一种将盾构洞口围护整体凿除的装置的施工方法，其特征是：钻孔时，进行间隔钻孔，一序孔钻孔的孔位与二序孔钻孔的孔位交替设置。

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