[實(shí)用新型]一種軟弱地層盾構(gòu)用一體化預(yù)支護(hù)掘進(jìn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202120405061.1
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN214697846U
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許鑫;熊曙;謝寧;黃曼君
• 申請（專利權(quán)）人: 中國葛洲壩集團(tuán)裝備工業(yè)有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D9/12;E21D9/04;E21D20/00;E21D20/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 徐瑛

本實(shí)用新型公開一種軟弱地層盾構(gòu)用一體化預(yù)支護(hù)掘進(jìn)裝置，包括盾體，所述盾體內(nèi)設(shè)有挖掘機(jī)構(gòu)和出土機(jī)構(gòu)；盾體的后端連接有連接梁；連接梁之間設(shè)有導(dǎo)向支撐組件和頂壓組件，導(dǎo)向支撐組件上設(shè)置有注漿錨桿；頂壓組件分別將若干所述注漿錨桿傾斜的頂入所述盾體外周范圍內(nèi)的軟弱地層中，在頂入的所述注漿錨桿內(nèi)澆筑砂漿形成超前支護(hù)和/或預(yù)支護(hù)；本掘進(jìn)裝置在開挖和挖掘的過程中就能夠進(jìn)行預(yù)支護(hù)工作，在挖開盾體所在范圍的空間后，注漿錨桿也打入了頂層和四周的軟弱地層中并完成灌漿工作，加固了盾體外周范圍內(nèi)的土壤，使得挖出的空間具備良好的支撐能力和安全性，形成了開挖、出土和預(yù)支護(hù)同時(shí)開展的一體化掘進(jìn)方式，并具備跟進(jìn)支護(hù)功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及到軟弱地層掘進(jìn)施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種軟弱地層盾構(gòu)用一體化預(yù)支護(hù)掘進(jìn)裝置。

背景技術(shù)

隨著隧道與地下工程學(xué)科的發(fā)展，我國的地下結(jié)構(gòu)日益呈現(xiàn)多樣化、復(fù)雜化。其中，解決軟弱地層隧道安全、快速施工的問題，是發(fā)展隧道與地下工程的一個關(guān)鍵。通常的施工方法為：以超前預(yù)支護(hù)、預(yù)加固等措施預(yù)先處理軟弱地層，并采用足夠剛度、強(qiáng)度的復(fù)合襯砌為基本支護(hù)結(jié)構(gòu)的用于軟土地層近地表隧道的施工方法。

中國發(fā)明專利(公告號：CN103016027B)在2015年公開了一種軟弱、破碎復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道或巷道掘進(jìn)方法，包括如下施工步驟：前期準(zhǔn)備工作、自鉆鋼釬、鋼管或釬桿作業(yè)、鋼拱架安裝、隧道或巷道掘進(jìn)施工、二次支護(hù)。該發(fā)明雖然能夠用于隧道挖掘施工，但是需要在開挖前進(jìn)行支護(hù)施工操作，而且在后期的掘進(jìn)過程中很難再進(jìn)行預(yù)支護(hù)，還需要進(jìn)行二次支護(hù)。

另外，在西北部地區(qū)黃土地層隧道施工中，隧道的自穩(wěn)性受到多種因素的影響，如黃土的自身工程特性、不同飽和度下黃土地層的結(jié)構(gòu)特性、與含水量變化有關(guān)的水敏性等。因此，V類軟巖黃土隧道開挖仍以分部開挖法為主。分部開挖法因其工序繁雜、施工空間小，使得隧道施工開挖、初支、出碴等關(guān)鍵工序機(jī)械化程度較低，施工進(jìn)度慢，工程成本高，而黃土公路隧道往往是整個項(xiàng)目或全線的控制性工程，要求確保較快的施工速度。研發(fā)黃土隧道關(guān)鍵工序一體化機(jī)械設(shè)備，實(shí)現(xiàn)快速施工成為當(dāng)前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種軟弱地層盾構(gòu)用一體化預(yù)支護(hù)掘進(jìn)裝置及其掘進(jìn)方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種軟弱地層盾構(gòu)用一體化預(yù)支護(hù)掘進(jìn)裝置，包括盾體，所述盾體內(nèi)設(shè)有挖掘機(jī)構(gòu)和出土機(jī)構(gòu)；所述盾體在掘進(jìn)方向的后端連接有第二支架組件，所述第二支架組件的截面尺寸不大于所述盾體的截面尺寸；所述第二支架組件為框架結(jié)構(gòu)并在外周上等間距的設(shè)有軸向的連接梁，相鄰的所述連接梁之間分別設(shè)有導(dǎo)向支撐組件，所述導(dǎo)向支撐組件上設(shè)置有注漿錨桿；所述導(dǎo)向支撐組件后方的所述連接梁上還設(shè)有頂壓組件，所述頂壓組件分別將若干所述注漿錨桿傾斜的頂入所述盾體外周范圍內(nèi)的軟弱地層中，在頂入的所述注漿錨桿內(nèi)澆筑砂漿形成超前支護(hù)和/或預(yù)支護(hù)。

本掘進(jìn)裝置通過在所述盾體后方連接所述第二支架組件，并在所述第二支架組件上設(shè)置能夠?qū)⑺鲎{錨桿打入軟弱地層中的導(dǎo)向支撐組件和頂壓組件，使得本掘進(jìn)裝置在開挖和挖掘的過程中就能夠進(jìn)行預(yù)支護(hù)工作，既能夠合理利用挖土?xí)r間，也能夠提升挖掘的安全性，在挖開盾體所在范圍的空間后，注漿錨桿也打入了頂層和四周的軟弱地層中并完成灌漿工作，加固了盾體外周范圍內(nèi)的土壤，使得挖出的空間具備良好的支撐能力和安全性，使得開挖、出土和預(yù)支護(hù)同時(shí)開展，形成了一體化的掘進(jìn)方式；降低了分步開挖，分布支護(hù)、二次支護(hù)等繁雜的施工步驟，在確保安全的前提下還能夠加快施工進(jìn)度，降低施工成本,同時(shí)所述第二支架組件由于能夠跟隨所述盾體一同前進(jìn)，也能夠形成跟進(jìn)支護(hù)操作；本掘進(jìn)裝置非常適合軟弱地層的掘進(jìn)，如黃土公路隧道的施工。