[發(fā)明專利]管幕施工設備及管幕施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211066064.2
• 申請日: 2022-09-01
• 公開（公告）號: CN115142859B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發(fā)明（設計）人: 殷小亮;邊文輝;王科學;楊貴均;翟兆璽;方毅;鐘科
• 申請（專利權）人: 中國礦業(yè)大學（北京）;中鐵二局第二工程有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00
• 代理公司: 北京華夏泰和知識產(chǎn)權代理有限公司 11662
• 代理人: 張亞輝

本申請涉及隧道設備技術領域，具體公開了一種管幕施工設備及管幕施工方法。其中，管幕施工設備中：管幕組件包括多個依次相連的鋼管結構，相鄰鋼管結構之間具有限位結構，便于拆卸，掘進組件包括多個挖掘結構，多個挖掘結構一一對應地設置于多個鋼管結構內；驅動組件為多個，多個驅動組件與多個鋼管結構一一對應地設置，驅動組件包括推進機構和旋轉機構，推進機構的輸出端連接于旋轉機構的底座，旋轉機構的輸出端與挖掘結構可拆卸地相連，旋轉機構與鋼管結構相接觸。本申請適用于淺埋隧道的施工，有效地解決了現(xiàn)有技術中管幕施工過程中，鋼管的頂進精度無法保證，形成的管幕結構可靠性差以及單管頂進多次擾動帶來的地表沉降問題。

技術領域

本申請涉及隧道施工設備的技術領域，具體公開了一種管幕施工設備及管幕施工方法。

背景技術

淺埋隧道的施工容易引起管線斷裂、道路下沉、地表建筑物及地下構筑物變形開裂、原有地鐵軌道變形、地下鋪設的精密儀器運行失常等問題，管幕法施工作業(yè)，作為穿越道路、鐵路、機場等地的非開挖技術，在世界各地都取得了較好的效果，其優(yōu)點在于不影響地面的正常交通，地面道路不用改道，無需進行道路改建，即不需要開挖道路和重新鋪設路面。并且其支護強度高、施工精度高、施工時噪聲和擾動小、安全可靠，也廣泛用于其他施工作業(yè)之中。

由于技術限制，目前管幕施工均為單管逐步頂進，其單個鋼管逐步頂進的精度無法保證。在面對地下巖層以及施工環(huán)境等眾多影響因素下，當其中一根鋼管出現(xiàn)位置偏差之后，后續(xù)的鋼管均會受到影響，導致支護結構不穩(wěn)定，重新定位鋼管的頂進位置費時費力；加上單個鋼管逐步頂進會對周圍薄弱巖土體進行多次擾動，使得形成的管幕巖體成為支護結構體系的薄弱環(huán)節(jié)，還需要考慮地下水滲入后造成地質塌陷出現(xiàn)地面沉降加大的風險。同時單管頂進拼裝而成的管幕結構，整體剛度小，承載能力不足，容易導致管幕出現(xiàn)承載不足、加劇巖土體沉降的問題。

發(fā)明內容

本申請?zhí)峁┝艘环N管幕施工設備及管幕施工方法，以解決現(xiàn)有技術中管幕施工過程中，鋼管的頂進精度無法保證，形成的管幕結構可靠性差以及單管頂進多次擾動帶來的地表沉降問題。

第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N管幕施工設備，包括：管幕組件、掘進組件以及驅動組件，管幕組件包括多個依次相連的鋼管結構，相鄰鋼管結構之間具有限位結構，以將相鄰鋼管結構之間可拆卸地連接，管幕組件用于支護；掘進組件包括多個挖掘結構，多個挖掘結構一一對應地設置于多個鋼管結構內，用于管幕組件頂進時，粉碎巖土；驅動組件為多個，多個驅動組件與多個鋼管結構一一對應地設置，驅動組件包括推進機構和旋轉機構，推進機構的輸出端連接于旋轉機構的底座，旋轉機構的輸出端與挖掘結構可拆卸地相連，旋轉機構與鋼管結構相接觸。

進一步地，鋼管結構包括第一板體和第二板體，第一板體面向相鄰鋼管結構的一面設置有限位槽，第二板體面向相鄰鋼管結構的一面設置有固定連接的限位塊，限位塊與限位槽具有相互限位的固定位置。

進一步地，單個鋼管結構的橫截面為梯形，鋼管結構相對的側板分別設置第一板體和第二板體；以及/或者，

鋼管結構相對的側板均設置第一板體，或者，鋼管結構相對的側板均第二板體；以及/或者，

鋼管結構相鄰的板體分別設置第一板體和第二板體；以及/或者，

鋼管結構相鄰的板體均設置第一板體或者鋼管結構相鄰的板體均第二板體。

進一步地，掘進組件還包括排渣結構，排渣結構包括隔板、排渣鋼管以及排渣鉆桿，排渣鉆桿設置于排渣鋼管內，排渣鋼管設置于鋼管結構內，隔板用于隔離挖掘結構以及排渣結構，隔板設置通孔，以連通鋼管結構以及排渣鋼管。

進一步地，排渣鉆桿具有轉軸，挖掘結構的第一端與轉軸的第一端通過螺紋緊固連接，轉軸的第二端與旋轉機構的第二端通過螺紋緊固連接。