[发明专利]用于隧道联络通道的装配式有限回转掘进装置及施工方法

说明书

本发明公开了一种用于隧道联络通道的装配式有限回转掘进装置，包括支撑台车系统、动力及传动系统，其特征在于：还包括钢护筒、设置于所述钢护筒前端的带切削刀的机头、以及辅助配套系统；所述钢护筒为双层钢圆筒结构，包括圆筒形内壳、外壳以及设置于所述内壳与外壳之间的用于连接固定所述内壳和外壳的加劲肋板，所述钢护筒内壳和外壳之间形成若干中空的夹层结构；所述机头前端为带齿结构，机头可分块组装和拆卸；所述机头包括机头前体、设置于所述机头前体前端的刀具；所述机头和所述钢护筒连接部位设置有密封结构。采用本发明的新型掘进装置，施工效率高、施工成本较低、结构刚度高、稳定安全、掘进效率高、适应性强。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体地说，涉及一种用于隧道联络通道的装配式有限回转掘进装置及施工方法。

技术背景

隧道联络通道，是为了连接两条隧道而设计的一条通道。若一条隧道出现突发问题，如排水、运行设备因故障停止运行的情况，行人可通过连接通道转移到另外一条隧道，以便快速逃生和救援。

当前联络通道施工方法主要以盾构法/顶管法、管棚法、矿山法等为主，其采用的施工方法多为全回转切削形式掘进，掘进装置在施工过程中存在以下问题：(1)钢护筒结构过薄导致刚度不够，钢护筒结构过厚又会导致成本上升；(2)导向纠偏不精确，目前纠偏装置一般设在钢护筒后端，从而对前端掘进方向易产生纠偏不及时或不精确的问题；(3)排浆管和减摩泥浆注入管排布不合理，导致掘进效率不高；(4)采用全回转切削容易导致各种管道缠绕，影响掘进的安全性。

综上，本领域急需一种成本低、结构刚度高、稳定安全、掘进效率高的掘进装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于隧道联络通道的装配式有限回转掘进装置，具有结构刚度高、稳定安全、掘进效率高的优点。

本发明技术方案如下：

本发明公开了一种用于隧道联络通道的装配式有限回转掘进装置，包括支撑台车系统、动力及传动系统；此外还包括钢护筒、设置于所述钢护筒前端的带切削刀的机头、以及辅助配套系统；

所述钢护筒为双层钢圆筒结构的复合筒体，包括圆筒形内壳、外壳，以及设置于所述内壳与外壳之间的用于连接固定所述内壳和外壳的加劲肋板，所述钢护筒内壳和外壳之间形成若干中空的夹层结构；

所述机头前端为带齿结构，包括机头前体、设置于所述机头前体前端的刀具；所述机头和所述钢护筒连接，且连接部位设置有密封结构。

所述辅助配套系统包括设置于所述钢护筒夹层结构内的进浆管、排浆管和注水管、以及对称设置于所述钢护筒前端夹层内的若干组纠偏油缸。

进一步地，所述钢护筒由若干个单元钢护筒节段拼装而成，每个所述单元钢护筒分别由若干圆弧段的筒体拼装而成，所述单元钢护筒的节段结构长度为400mm～1500mm，所述单元钢护筒的外径为2500～4500mm，内径为2000～4000mm，单元钢护筒节段外壳和内壳结构厚度为200-350mm。

进一步地，所述钢护筒外壳、内壳和加劲肋板与所述机头均为可装配式连接。

进一步地，在每个所述单元钢护筒节段的外壳上，沿周向均匀布置有减摩泥浆出泥口，钢护筒夹层内部配有减摩泥浆注入管，减摩泥浆出泥口连通减摩泥浆注入管，用于掘进过程中减小复合钢护筒结构外表面与周围土体的摩擦阻力。

进一步地，所述辅助配套系统还包括设置于所述机头刀具刀口之间的若干个可实时监测切口处土压力的土压传感器。

进一步地，所述机头前体处还设有可测量掘进方向的导向装置激光靶。

进一步地，所述纠偏油缸设置为4组。