CN108018882B - 一种浅埋综合管廊工程一体化施工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浅埋综合管廊工程一体化施工装置，包括设置于掘进面上部钢板上且能沿所述掘进面上部上下移动、用于切削土体的伸缩式刀盘；所述掘进面下部钢板上设置有用于切削土体的固定刀盘；所述固定刀盘后设置有土舱；螺旋输送机一端设置于所述土舱内，另一端设置于渣土传送带一端上方；所述渣土传送带另一端伸出管廊。本发明将开挖系统与支护体系合为一体，节约了额外修筑支护结构的时间与施工成本，大大提高了施工效率。

Description

一种浅埋综合管廊工程一体化施工装置

技术领域

本发明涉及城市地下综合管廊施工技术领域，特别是一种浅埋综合管廊工程一体化施工装置

背景技术

近年来，我国高度重视城市地下综合管廊建设，在各大城市积极开展部署了建设试点工作，我国的城市地下综合管廊建设也迎来了建设的高峰期。然而，由于综合管廊的建设工作才刚刚起步，因此在施工技术与施工方法上依然存在许多需要加强与改进的地方。

目前国内针对综合管廊施工技术已有一定的成果积累，如发明专利CN104912101A公开了一种综合管廊的掘进拼装结构及其施工方法。采用盾构掘进机与顶推器顶推装置相结合，提出了一种新型的综合管廊掘进拼装结构及施工方法，一定程度上提高了综合管廊的施工效率。发明专利CN105625469A公开了一种装配式预制综合管廊施工方法，提出了让吊装设备在已铺就的底板上进行作业，在铺就顶板完成后逆向施作侧板及顶板结构，从而节约了修筑临时道路的施工及时间成本。发明专利CN205743914U公开了一种地下综合管廊施工装置与组合体，设计了一种沿预制管廊横断面布置的掘进装置，并配合相应的顶推装置，为加快地下管廊施工速度提供一条新思路。

综合分析现有的综合管廊施工技术可见，在修建综合管廊的过程中，需额外修筑侧壁结构支护体系，或者对边墙进行放坡处理。这种传统的施工技术不仅增加了工程量，也制约了修建综合管廊的速度。同时开挖过程所产生的渣土，并不能够及时合理的利用，增加了施工成本，也造成了资源浪费。

针对城市地下综合管廊施工技术上所存在的缺陷，设计一种能够实现免支护的新型的城市地下综合管廊快速施工手段已经成为亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种浅埋综合管廊工程一体化施工装置，提高施工效率，避免传统支撑的拆除工序，支护方式更为灵活，避免渣土外运的资源浪费。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种浅埋综合管廊工程一体化施工装置，其包括设置于掘进面上部钢板上且能沿所述掘进面上部上下移动、用于切削土体的伸缩式刀盘；所述掘进面下部钢板上设置有用于切削土体的固定刀盘；所述固定刀盘后方设置有土舱；螺旋输送机一端设置于所述土舱内，另一端设置于渣土传送带一端上方；所述渣土传送带另一端伸出管廊。

所述土舱侧壁上设置有用于驱动所述伸缩式刀盘和所述固定刀盘的刀具引擎。

所述伸缩式刀盘两侧各与一块能在垂直方向上下移动的伸缩式护板连接。

所述伸缩式护板底端与护板千斤顶接触；两块所述伸缩式护板之间通过多根横撑连接。

所述伸缩式刀盘顶端与伸缩撑板铰接；所述伸缩撑板倾斜设置，且所述伸缩撑板中部设置有伸缩结构；所述伸缩撑板与盾构顶板铰接。

所述伸缩式刀盘底端设置有刀架千斤顶。

所述伸缩结构包括多个固定倒刺、多个倒刺承板；所述固定倒刺、倒刺承板间隔设置，所述倒刺承板上设置有伸缩棒；当所述伸缩式刀盘向上移动时，所述伸缩棒、倒刺承板伸出，使得所述伸缩结构延长；当所述伸缩式刀盘向下移动时，所述伸缩棒缩回，所述倒刺承板缩回，使得所述伸缩结构缩短。

还包括顶推机构；所述顶推机构包括顶推器；所述顶推器与承力板接触，承力板四周分别固结于 盾构顶板、底板以及固定式护板。固定式刀盘、土舱等结构与盾构四周护板为一体结构，承力板通过与盾构四周护板固结，力传到护板由护板传递到开挖系统，使整体结构向前推进。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明将开挖系统与支护体系合为一体，节约了额外修筑支护结构的时间与施工成本，大大提高了施工效率；通过顶推机构的作用，实现支护体系随开挖系统沿掘进方向前进，避免了传统支撑的拆除工序，支护方式更为灵活，施工方法也更为简洁；回填系统能迅速的移除土舱中的渣土，实现对渣土的就地利用，避免了渣土外运的资源浪费，符合绿色环保的施工理念，同时可在最短的时间内恢复地面交通或地表。

附图说明

图1为本发明一实施例侧视图。

图2为本发明一实施例主视图。

图3本发明钢支撑结构图。

图4伸缩撑板细部构造示意图。

图5伸缩式护板细部构造示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明一实施例包括开挖系统，用于快速开挖并及时地移除渣土，形成修筑管廊作业空间；支护系统，用于提供临时支撑，为管廊主体结构施工提供安全的工作环境；回填系统，实现对渣土的就地利用，对施工完成的管廊主体结构进行回填，快速恢复路面交通或地表；顶推机构，为开挖系统前进提供动力。

如图2、图3、图4所示，开挖系统由伸缩式刀盘11，固定刀盘12，伸缩撑板13，刀具引擎14以及刀架千斤顶15等构成。伸缩式刀盘11与伸缩撑板13铰接，通过刀架千斤顶15抬升与降低刀盘，以适应不同埋深工况，完成管廊结构主体以上部分土体的切削。固定刀盘12镶嵌于掘进面下方的钢板19，完成管廊主体结构部分土体的切削。伸缩撑板13镶嵌于掘进面上部钢板110，同盾构顶板111铰接，通过伸缩撑板13内部构造，为伸缩式刀盘提供支撑，平衡土压力。刀具引擎14为刀具正常运转提供动力。

伸缩撑板中部的伸缩结构由固定倒刺16，伸缩棒17以及倒刺承板18组成。通过伸缩棒17的作用，在伸缩式刀盘上升时，放下倒刺承板18，使其与固定倒刺16咬合；在伸缩刀盘下降时，先通过刀架千斤顶15进一步抬起伸缩式刀盘11，再收起倒刺承板18，实现刀盘向下移动。

如图5，支护系统由伸缩式护板21、钢撑（即横撑22）以及护板千斤顶23构成。伸缩式护板21与伸缩式刀盘11相连且齐平，通过护板千斤顶23调整护板高度，以适应不同埋深工况。钢撑起加劲作用，固结于左右护板，增强抑制侧壁变形的能力。支护系统固结于刀盘结构，随开挖系统沿开挖方向前进，实现了对已开挖，但未完成管廊主体结构施工区段的临时支撑，免除了传统的基坑支护工作，提高了施工效率，节约了时间与施工成本。

回填系统由土舱31，螺旋输送机32以及渣土传送带33构成。施工过程采用明挖法施工，通过螺旋输送机32及渣土传送带33可将土舱31中的渣土移除至地表，提供回填材料，以实现渣土的就地利用，避免渣土外运的资源浪费，符合绿色环保的施工理念。

顶推机构包括承力板41及顶推器42。顶推器42由至少一个千斤顶构成，末端置于管廊结构，前段置于承力板41，沿环向均匀分布于盾构四周。通过设置千斤顶的顶推力，为开挖系统的前进提供动力并可调整掘进姿态。

向既有基坑中，吊装本发明的装置，并完成各系统之间的搭接与组装。根据实际工况条件，通过刀架千斤顶以及护板千斤顶调整伸缩式刀盘及伸缩式护板，使开挖系统及支护系统顶部与地表齐平。

首先通过开挖系统伸缩式刀盘及固定式刀盘同时向前掘进，形成修筑综合管廊的作业空间。

在向前掘进过程中，由伸缩式护板以及钢撑联合作用，约束侧壁土体变形，平衡侧壁土压力，为主体结构施工提供稳定的工作环境。

随后通过回填系统，通过螺旋传送机和渣土传送带的联合工作，将土舱中的渣土转移至施工完成并达到预定要求后的管廊部分，作为回填材料。

在完成相应区段的管廊主体结构的施工后，通过顶推机构中的顶推器，将整体装置向前推进，进入下一个作业循环。

Claims (4)

1.一种浅埋综合管廊工程一体化施工装置，其特征在于，包括设置于掘进面上部钢板（110）上且能沿掘进面上部上下移动、用于切削土体的伸缩式刀盘（11）；掘进面下部钢板上设置有用于切削土体的固定刀盘（12）；所述固定刀盘（12）后方设置有土舱（31）；螺旋输送机（32）一端设置于土舱（31）内，另一端设置于渣土传送带（33）一端上方；所述渣土传送带（33）另一端伸出管廊；所述伸缩式刀盘（11）顶端与伸缩撑板（13）铰接；伸缩撑板（13）镶嵌于掘进面上部钢板，同盾构顶板（111）铰接；所述伸缩撑板（13）倾斜设置，且所述伸缩撑板（13）中部设置有伸缩结构；所述伸缩撑板（13）与盾构顶板（111）铰接；所述伸缩结构包括多个固定倒刺（16）、多个倒刺承板（18）；所述固定倒刺（16）、倒刺承板（18）间隔设置，所述倒刺承板（18）上设置有伸缩棒（17）；当所述伸缩式刀盘（11）向上移动时，所述伸缩棒（17）、倒刺承板（18）伸出，使得所述伸缩结构延长；当所述伸缩式刀盘（11）向下移动时，所述伸缩棒（17）缩回，所述倒刺承板（18）缩回，使得所述伸缩结构缩短；所述伸缩式刀盘（11）两侧各与一块能在垂直方向上下移动的伸缩式护板（21）连接；所述伸缩式护板（21）底端与护板千斤顶（23）接触；两块所述伸缩式护板（21）之间通过多根横撑（22）连接。

2.根据权利要求1所述的浅埋综合管廊工程一体化施工装置，其特征在于，所述土舱（31）侧壁上设置有用于驱动所述伸缩式刀盘（11）和所述固定刀盘（12）的刀具引擎（14）。

3.根据权利要求1所述的浅埋综合管廊工程一体化施工装置，其特征在于，所述伸缩式刀盘（11）底端设置有刀架千斤顶（15）。

4.根据权利要求1所述的浅埋综合管廊工程一体化施工装置，其特征在于，还包括顶推机构；所述顶推机构包括顶推器（42）；所述顶推器（42）与承力板（41）接触，承力板四周分别固结于盾构顶板（111）、底板以及固定式护板。