[實用新型]格柵式方斷面非開挖頂管掘進設備

無效

• 申請號: 200920241468.4
• 申請日: 2009-11-23
• 公開（公告）號: CN201539259U
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 郭壯;李家穩
• 申請（專利權）人: 郭壯
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本實用新型涉及一種非露天挖掘隧洞的掘進設備，特別是一種格柵式方斷面非開挖頂管掘進設備。

背景技術

隨著我國鐵路建設的飛速發展，下行橫穿鐵路線的非露天開挖的隧洞工程越來越多，對于這些分散的小型(直徑0.8-3.0米涵洞)工程長期以來都是采用軌束梁、工字鋼、軍便梁加固線路后進行頂進施工，按正常情況每個工點施工至少需要分別五次封鎖線路，施工期間列車須限速25-45公里/小時運行，尤其是線路上進行人工挖便梁支墩孔樁，直接破壞路基的穩定，影響鐵路運輸秩序和安全生產。

對于長度較大的隧洞工程也有采用旋轉刀盤掘進機的施工方法，但施工期間更換刀盤復雜、困難，特別是頂推與刀盤旋轉經常不同步會導致刀盤旋轉時間超長，易形成空洞，導致冒頂塌方；如遇突來障礙或土體變化，刀盤不能旋轉切割，甚至損壞刀盤；掘進過程中易產生偏差需經常進行糾偏，糾偏后管子會與土體產生縫隙，導致土體易下沉；刀盤直徑比管體大，會產生縫隙，長時間頂推管子會導致土體沉降。

發明內容

本實用新型的目的是提供了一種非露天挖掘隧洞并可防止隧洞地表變形、施工安全可靠的格柵式方斷面非開挖頂管掘進設備；適用于非露天開挖掘進穿越鐵路、公路、古建筑物、植被保護層或小河流的隧洞。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：一種格柵式方斷面非開挖頂管掘進設備，包括頂管油缸及其液壓站、方斷面砼管、吊車、外頂鐵、方形護套、方斷面頂管加力裝置、方斷面導向砼管、方斷面格柵頂沖工作頭或前沖式方斷面頂沖工作頭以及安置在方斷面格柵頂沖工作頭或前沖式方斷面頂沖工作頭下面的導軌。

所述方斷面格柵頂沖工作頭由焊接為一體的方斷面頂沖頭外框、方斷面頂沖頭內框和格柵組成，方斷面格柵頂沖工作頭垂直軸線的斷面尺寸與所述方斷面砼管垂直軸線的斷面尺寸相等；方斷面頂沖頭外框垂直于軸線的一個端面設有刀口，格柵與方斷面頂沖頭外框帶刀口端的內側及方斷面頂沖頭內框的端頭焊接為一體；方斷面頂沖頭外框垂直于軸線的另一個端面設有平口接頭；方斷面格柵頂沖工作頭的底部設有能通過所述導軌的長方形通透窗口。

所述前沖式方斷面頂沖工作頭由焊接為一體的前沖式方斷面頂沖頭外框、方斷面頂沖頭內框和格柵組成前沖式方斷面頂沖工作頭垂直軸線的斷面尺寸與所述方斷面砼管垂直軸線的斷面尺寸相等；前沖式方斷面頂沖頭外框與軸線夾角為α＝40°-70°的一個端面設有刀口，格柵與前沖式方斷面頂沖頭外框帶刀口端的內側及方斷面頂沖頭內框的端頭焊接為一體；前沖式方斷面頂沖頭外框垂直于軸線的另一個端面設有平口接頭。

所述方斷面砼管和方斷面導向砼管為中空方柱體，方斷面砼管和方斷面導向砼管的端面設有平口接頭；在兩根方斷面砼管的接頭處設有方形護套。

所述方斷面頂管加力裝置由方斷面油缸頂鐵、安裝在方斷面油缸頂鐵外圈內側周邊的加力油缸和方斷面活塞桿頂鐵組成；所述方斷面活塞桿頂鐵的一端緊固裝有套入方斷面油缸頂鐵外圈的方斷面套管，方斷面套管的內圈與方斷面油缸頂鐵的外圈滑動配合，加力油缸的活塞桿端頭頂住方斷面活塞桿頂鐵；方斷面活塞桿頂鐵和方斷面油缸頂鐵的外徑與所述方斷面砼管外徑相等，方斷面活塞桿頂鐵和方斷面油缸頂鐵的端面設有與方斷面砼管端面相配合的平口接頭。

所述外頂鐵垂直軸線的斷面尺寸與方斷面砼管垂直軸線的斷面尺寸相等，外頂鐵端面的平口接頭與方斷面砼管端面相配合，外頂鐵包括方斷面外頂鐵或馬蹄形外頂鐵；方斷面外頂鐵或馬蹄形外頂鐵的寬度相等并小于頂管油缸及加力油缸的行程。

所述方斷面活塞桿頂鐵、方斷面油缸頂鐵、方斷面外頂鐵或方斷面砼管端面的平口接頭包括一端帶密封環的方錐形接頭和另一端帶方形護套的接頭，方形護套垂直軸線的斷面尺寸與方斷面砼管垂直軸線的斷面尺寸相等，方形護套的內面與帶密封環的方錐形接頭配合套接。

所述方斷面頂沖頭外框垂直于軸線的另一個端面所設的平口接頭是由方斷面頂沖頭外框的內面與方斷面砼管帶密封環的方錐形接頭配合套接。

所述前沖式方斷面頂沖頭外框垂直于軸線的另一個端面所設的平口接頭是由前沖式方斷面頂沖頭外框的內面與方斷面砼管帶密封環的方錐形接頭配合套接。

本實用新型的有益效果是：

1.本實用新型適用于非露天開挖掘進穿越鐵路、公路、古建筑物、植被保護層或小河流的隧洞，隧洞的直徑為0.8-4.0米；掘進穿越鐵路的隧洞時，不需要采用軌束梁、工字鋼、軍便梁加固鐵路線路后進行頂進施工，避免因進行人工挖便梁支墩孔樁，直接破壞路基的穩定，影響鐵路運輸秩序和安全生產。