CN201588634U

CN201588634U - 自行走隧管道掘进机

Info

Publication number: CN201588634U
Application number: CN2010200468714U
Authority: CN
Inventors: 卢清国
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 2010-01-15
Filing date: 2010-01-15
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2020-01-15

Abstract

本实用新型涉及一种自行走隧管道掘进机，属于非开挖地下管道铺设施工领域。该掘进机至少包括两个筒体，每节筒体的外表面都布置有增阻部件，筒体和筒体之间通过驱动装置相连接，筒体的截面形状为多边形、半圆形、双圆搭接形、三圆搭接形、马蹄形、椭圆形形状。本实用新型所提供的自行走隧管道掘进机可以实现多种断面形式的隧道开挖，同时还可以实现地下长距离和小半径曲线的施工。

Description

自行走隧管道掘进机

技术领域

本实用新型涉及一种自行走隧管道掘进机，属于非开挖地下管道铺设施工领域。

背景技术

目前应用广泛的非开挖施工技术，诸如盾构法和顶管法，已经暴露出了一些局限和不足，例如推进长度的限制和转弯灵活性等问题，这些局限使得城市地下管网建设和地下空间开发越发困难。自行走式隧管道施工技术及相应的掘进设备的出现，便克服了这些困难。

自行走式掘进机是一种依靠掘进机筒体外侧设置的可撑起增阻装置和相应增阻块，利用管外侧增阻块与周围土体的可控摩擦力作为掘进机行进的反作用力，配合现行隧道出土方法，使掘进机在土体中自行进的一种不同于盾构、顶管的现代非开挖地下施工技术。

但目前的自行走掘进机，其筒体的断面形状均为圆形，然而圆形的筒体仅适用于圆形断面隧道的开挖掘进，随着隧道及各种地下空间结构的发展，单一的圆形隧道已经满足不了工程需要，而需要增加其它形状的断面，包括多边形、半圆形、双圆搭接形、三圆搭接形、马蹄形、椭圆形等多种形状。

多边形断面隧道的优点是内空利用率高，与圆断面隧道相比构筑时可以减少30％左右的土体掘削和排放，利于成本降低。另外，多边形断面地中占位小，地下空间利用率高。缺点是隧道管环上的作用外压大，不适于大尺寸隧道构筑；管片设计、施工复杂；掘进机制作复杂，价格偏高。对城市地下铁道、共同沟等隧道而言，是较为理想的断面形状。

其它断面形状，诸如双圆搭接断面、三圆搭接断面、马蹄形断面、椭圆形断面等等，其共同的优点是占地面积小，空问利用率高，缺点是掘进机、衬砌的设计、制作及施工均较复杂，造价较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服了现有掘进机的上述缺陷，提供了一种筒体断面为多边形的掘进机，该掘进机可以实现多边形断面形式隧道的开挖掘进。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。本实用新型中的自行走隧管道掘进机至少包括两个筒体，每节筒体的外表面都布置有增阻部件，筒体和筒体之间通过驱动装置相连接，筒体的截面形状为多边形、半圆形、双圆搭接形、三圆搭接形、马蹄形或椭圆形。

本实用新型所提供的自行走隧管道掘进机筒体截面形状，为新型隧管道掘进技术提供一种隧道掘进断面形式。采用增阻部件后的自行走掘进机，其自行走机理为：在切入土层的掘进机上，向筒体外侧圆周上的撑起装置施加液体或气体压力后顶起增阻部件，使增阻部件与土层紧密接触形成顶进反作用力，同时通过掘进机内部液压缸组的推力，共同推进掘进机在土层中向前推进，其步骤依次如下：

1)向位于掘进机中节和后节上的各套撑起装置内施加液体或气体压力，使增阻部件与土层挤紧；

2)向连接前节和中节的液压缸组供压，推动掘进机前节向前切入土层；

3)卸除前节与中节连接的液压缸组的顶进推力；

4)放松中节与土层的各套撑起装置内的压力，使增阻部件与土层的接触放松；

5)加大前节与中节连接的液压缸组的拉力，同时增加中节与后节连接的液压缸组的顶进推力，使中节向前运动；

6)向中节周边上的各套撑起装置内施加液体或气体压力，使增阻部件与土体挤紧；

7)卸除中节与后节连接液压缸组的顶进推力；

8)放松后节与土层的各套撑起装置的压力，使增阻部件与土层的接触放松；

9)加大中节与后节连接的液压缸组的拉力，使后节向前运动，构成一次顶进距离；

10)重复上述步骤，使掘进机在土层中自行驱动前进，配合传统挖土方法，在土层中形成一条通道。

本实用新型所提供的自行走隧管道掘进机可以实现多边形等多种断面的隧道的开挖，同时还可以实现地下长距离和小半径曲线的施工，其发展前景是在配以自动控制和现有成熟应用的刀盘掘进出土技术后，成为一种新型的土体中多种断面形状的地下机器人式隧道掘进机。

附图说明

图1是掘进机筒体横断面剖面结构图(圆形)；

图2是掘进机筒体横断面剖面结构图(多边形)；

图3是掘进机筒体纵断面剖面结构图；

图中：1、掘进机前节；2、掘进机中节；3、掘进机后节；4、撑起装置；5、增阻部件；6、液压缸组；7、土层；8、筒体；9、通道；Z向为掘进机的前进方向。

具体实施方式

下面结合附图1～图5对本实用新型作进一步说明：

本实施例中的自行走隧管道掘进机包括三节筒体，每节筒体的外表面都布置有增阻部件，筒体和筒体之间通过驱动装置相连接，筒体的截面形状为多边形。开挖掘进的具体实施方法如下：

向位于掘进机中节2和后节3上的各套撑起装置4内施加液体或气体压力，使增阻部件5与土层7挤紧，给连接前节1和中节2的液压缸组6供压，推动掘进机前节1向前切入土层7；卸除前节1与中节2连接的液压缸组6的顶进推力，放松中节2与土层7的各套撑起装置内的压力，使增阻部件5与土层7的接触放松；加大前节1与中节2连接的液压缸组6的拉力，同时增加中节2与后节3连接的液压缸组的顶进推力，使中节2向前运动；向中节2周边上的各套撑起装置4内施加液体或气体压力，使增阻部件5与土体7挤紧；卸除中节2与后节3连接液压缸组6的顶进推力，放松后节3与土层7的各套撑起装置4的压力，使增阻部件5与土层7的接触放松；加大中节2与后节3连接的液压缸组6的拉力，使后节3向前运动，构成一次顶进距离；重复上述步骤，使掘进机在土层7中自行驱动前进，配合传统挖土方法，在土层7中形成一条通道9。

筒体的截面形状也可以为半圆形、双圆搭接形、三圆搭接形、马蹄形或椭圆形。

Claims

1.自行走隧管道掘进机，至少包括两个筒体，每节筒体的外表面都布置有增阻部件，筒体和筒体之间通过驱动装置相连接，其特征在于：筒体的截面形状为多边形、半圆形、双圆搭接形、三圆搭接形、马蹄形或椭圆形。