[發明專利]一種用于地下建筑的頂板掘進裝置及其施工法

在審

• 申請號: 201710048073.1
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106593460A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 王燏斌
• 申請（專利權）人: 王燏斌
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種用于地下建筑的頂板掘進裝置及其施工法，屬于土木工程基礎施工技術領域。

背景技術

現有頂管法施工，用支承于基坑后座上的液壓千斤頂將管節壓入土層中，同時挖除并運走管節正面的泥土。當第一節管節全部頂入土層后，接著將第二節管接在后面繼續頂進，管節依次頂入，形成涵管，其管節輪廓為涵管輪廓，截面尺寸大，施工時頂推力大。

發明內容

本發明提出的是一種用于地下建筑的頂板掘進裝置及其施工法，其目的旨在克服現有技術存在的缺陷，其主要優點：1）第一節板的頭部是挖掘裝置的挖掘面，挖掘的巖土隨鏈刀帶至工作井內，板推頂到位后再清除由板形成的腔體內的巖土，施工簡單；2）每塊板都配套挖掘裝置，可以分別頂進挖掘，頂進頂推力小。

本發明的技術解決方案：將組成地下建筑的板在平行于掘進方向分成若干組，施工時分別頂進；每組板施工時包括挖掘裝置、前端軌道、側面軌道和尾部頂進裝置；挖掘裝置由傳動裝置和鏈刀組成，傳動裝置由驅動裝置和鏈輪組成，鏈刀由鏈條和固定于鏈條上的刀具組成；施工時前端軌道和側面軌道上運行有挖掘巖土的鏈刀，前端軌道的背部與板的前端連接成一體；尾部頂進裝置和驅動裝置安裝在施工井內；側面軌道的背部與板的側面連接成一體，側面軌道的前端與前端軌道的兩端相連，側面軌道的尾端與傳動裝置相連；施工時安裝在工作井內的驅動裝置驅動鏈刀，鏈刀沿著軌道運行，前端軌道上的鏈刀挖掘板前端的巖土，通過側面軌道向后運行的鏈刀將已挖掘的板前端的巖土帶至后方，挖掘裝置內設有泥漿管路，管路的端部是噴嘴。

側面軌道是板的組成部分，每組板是分塊預制的。

鏈刀的鏈條中心線是空間曲線；鏈刀是在工作井內更換鏈條上的刀具的，以適應不同地質條件；鏈刀在寬度方向為多排鏈刀，多排鏈刀根據需要進行同時挖掘或分別挖掘；組成鏈刀的鏈條是廣義的鏈條，包括履帶、繩索和柔性帶。

頂板施工法包括如下步驟：

1）挖掘工作井，搭建作業平臺；

2）將第一塊板和前端軌道連接并蹲位；

3）安裝側面軌道；

4）在軌道上安裝鏈刀；

5）安裝驅動裝置、鏈輪組成的傳動裝置，形成挖掘裝置；

6）安裝頂進裝置；

7）驅動鏈刀，前端軌道上的鏈刀挖掘前方的巖土，并將其帶至后方，頂進裝置頂推板的尾端或頂推傳動裝置，傳動裝置再頂推板的尾端，板向前運行；

8）第一塊頂推至設定距離后，頂進裝置縮回，臨時拆除傳動裝置，放下第二塊板，將第二塊板的頭部與第一塊板的尾部相連；

9）安裝第二塊板軌道上的鏈刀和傳動裝置形成挖掘裝置，鏈刀挖掘第一塊板前方的巖土，頂進裝置頂推板的尾端或頂推驅動裝置，板向前運動；

10）重復上述動作，完成全部板的施工；

2）、3）、4）、5）和6）動作不分先后。

本發明的優點：第一節板的頭部是挖掘裝置的挖掘面，挖掘的巖土隨鏈刀帶至工作井內，板推頂到位后再清除由板形成的腔體內的巖土，施工簡單；每塊板都配套挖掘裝置，可以分別頂進挖掘，頂進頂推力小。

附圖說明

圖1是掘進裝置在工作井7內的施工示意圖，也是組成掘進裝置的挖掘裝置1、前端軌道2、側面軌道3、頂進裝置4、鏈刀5和板6-1的結構示意圖，也是挖掘裝置1在挖掘巖土的同時，頂進裝置4把一塊板6-1推頂到位的示意圖；

圖2是圖1 的A向視圖，也是由傳動裝置1-1和鏈刀5組成的挖掘裝置1的結構示意圖；也是由驅動裝置1-1-1、張緊裝置1-1-2和鏈輪1-1-3組成的傳動裝置1-1的結構示意圖；

圖3是平行于掘進方向分成四塊板6-1分別頂進，每塊板包括挖掘裝置1、前端軌道2、側面軌道3和頂進裝置4的結構示意圖；

圖4是圖3的A向視圖，也是四塊板6-1相互嵌入連接的結構示意圖；

圖5是圖3的B-B視圖,也是頭部前端軌道2上的泥漿管路2-1的結構示意圖；

圖6是圖3的C-C視圖，也是外嵌的側面軌道3-1和內嵌的側面軌道3-2的結構示意圖；也是側面軌道3上的泥漿管路3-3結構示意圖，也是一字型板6-1相互嵌入的結構示意圖；

圖7是鏈刀5的結構示意圖，（a）是鏈條5-1和刀具5-2的結構示意圖，也是由A十字節5-1-1和B十字節5-1-2組成的鏈條5-1的十字節的結構示意圖；也是鏈條5-1實現空間彎曲的結構示意圖。（b）是鏈刀5由柔性帶5-1B和刀具5-2B組成的結構示意圖；也是柔性帶5-1B和刀具5-2B的結構示意圖；