[發明專利]一種破拆、擴徑掘進機及其施工方法

有效

• 申請號: 202011033973.7
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112031787B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 原曉偉;姜禮杰;王一新;錢豪;文勇亮;楊航
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D9/01
• 分類號: E21D9/01;E02F5/00
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 高園

本發明公開了一種破拆、擴徑掘進機及其施工方法，解決了現有技術中管道破拆擴挖效率低的問題。本發明包括掘進主機和后配套設備，所述掘進主機的前端設有擴挖刀盤，擴挖刀盤與設置在掘進主機內的主驅動相連接，所述擴挖刀盤上設有管道破拆裝置，擴挖刀盤與出渣系統相對應。本發明通過管道破拆裝置對原管道進行在先破除，并通過擴挖刀盤對原有管道隧洞進行在后擴徑，完成破拆、擴徑一次成型，提高施工效率。

技術領域

本發明涉及管道擴挖技術領域，特別是指一種破拆、擴徑掘進機及其施工方法。

背景技術

隨著城市化快速發展，原有的管道直徑不再滿足需求，需要對舊管道進行拆除、擴挖、重新鋪設，而且許多地下污水管道因年久老化而滲漏，急需更換新的管道。

而常用的爆管法對管道破除時，使用爆管工具將舊管破碎，將管道碎片擠壓到周圍土層，同時頂入新管，但這種方法對地質要求較高，舊管線埋深較淺或在不可壓密的地層中會使地面隆起，也會引起相鄰管路的損壞，同時施工噪音大，嚴重影響居民的生活。且現有的擴挖裝置如申請號為CN201910540619.4的一種模塊化可變徑擴挖的TBM刀盤及申請號為CN201811051160.3的一種環向擴挖盾構機構及環向擴挖方法為達到擴挖目的均是對刀盤進行重新設計，增加生產投入，與現有刀盤融合性不佳，適用范圍有限，且不能實現破拆、擴挖一體，導致施工效率低。

因此，針對市場上管道破碎裝置破碎效率低、施工成本大，對地層要求較高等問題，研制一種用于管道拆除、擴徑用新型掘進機，能夠同時對管道進行破除，并對各種原有管道進行擴徑很有必要。

發明內容

針對上述背景技術中的不足，本發明提出一種破拆、擴徑掘進機及其施工方法，解決了現有技術中管道破拆擴挖效率低的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種破拆、擴徑掘進機，包括掘進主機和后配套設備，所述掘進主機的前端設有擴挖刀盤，擴挖刀盤與設置在掘進主機內的主驅動相連接，所述擴挖刀盤上設有管道破拆裝置，擴挖刀盤與出渣系統相對應。

所述擴挖刀盤包括刀盤主體，刀盤主體的中心處設有安裝槽孔，管道破拆裝置設置在安裝槽孔內且向前伸出刀盤主體；所述刀盤主體的前端面上設有第一攪拌棒和開挖刀具。

所述管道破拆裝置包括驅動裝置和懸切臂，驅動裝置固定在擴挖刀盤上，驅動裝置的輸出端設有旋轉平臺，懸切臂通過擺動驅動機構與旋轉平臺相連接。

所述懸切臂包括固定外臂、伸縮內臂和懸切滾刀，固定外臂與旋轉平臺鉸接，伸縮內臂套設在固定外臂內，且通過伸縮油缸與固定外臂滑動連接，所述伸縮內臂的外端部設有旋轉刀盤，懸切滾刀沿軸向設置在旋轉刀盤上。

所述固定外臂上設有第二攪拌棒，固定外臂通過擺動驅動機構與旋轉平臺相連接。

所述擺動驅動機構包括伸縮件和設置在旋轉平臺中心處的支撐柱，支撐柱的一端與旋轉平臺固定連接、另一端設有前平臺，所述伸縮件的一端與固定外臂鉸接、另一端與前平臺鉸接。所述伸縮件為伸縮油缸，所述前平臺的前端面上設有錐形導渣板。

所述出渣系統包括螺旋輸送機和皮帶機，螺旋輸送機的進渣端與擴挖刀盤相對應，螺旋輸送機的出渣端皮帶機相對應。

一種破拆、擴徑掘進機的施工方法，步驟如下：

S1：將破拆、擴徑掘進機吊運至原管道，調試至待工作狀態；

S2：啟動破拆、擴徑掘進機，破拆、擴徑掘進機的管道破拆裝置先對原管道進行破拆，破拆、擴徑掘進機的擴挖刀盤對破拆后的隧洞進行擴挖；

S3：步驟S2產生的渣土經擴挖刀盤進入土倉，然后經出渣系統完成出渣；

S4：重復步驟S2和S3，直至完成原管道的全部破拆和擴挖。

步驟S2的具體步驟如下：