本實用新型涉及地下綜合管廊施工技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種預(yù)制拼裝地下廊道雙模掘進機。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代城市，地下綜合管廊的規(guī)劃建設(shè)體量與日俱增，但舊有的地下管線對新的綜合管廊施工干擾嚴重，路面交通壓力日益繁重不能長期占有道路，給管廊施工增加了諸多限制，對其施工技術(shù)提出了更高的要求?，F(xiàn)有綜合管廊施工技術(shù)，一般工序為：圍護結(jié)構(gòu)施工、基坑開挖支護、基坑內(nèi)現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、回填、圍護結(jié)構(gòu)拆除等，所用設(shè)備常見、工序復(fù)雜、風險高、施工時間長、需大量人工輔助、效率低、沒有形成成套的機械化流水作業(yè)；盾構(gòu)法雖然采用了先進高效的盾構(gòu)設(shè)備，但不適于淺埋暗挖，施工斷面適用性差，一般用于圓形斷面施工，且設(shè)備采購成本和施工成本高；頂管法多用于軟土地層，一般采用圓形斷面，斷面積一般較小且受限，一次頂進長度短，適用性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就是要解決上述背景技術(shù)的不足，提供一種施工周期短，成本低，能流水化作業(yè)的預(yù)制拼裝地下廊道雙模掘進機。

為實現(xiàn)此目的，本實用新型所設(shè)計的預(yù)制拼裝地下廊道雙模掘進機，它包括頂部可封閉的管片拼裝艙和鉸接于管片拼裝艙前部、可相對于管片拼裝艙左右轉(zhuǎn)動、頂部可封閉形成一密閉艙體的開挖支護艙；所述管片拼裝艙的后部下側(cè)固定有與管片拼裝艙連通的管片定位框；所述管片拼裝艙內(nèi)固定有用于頂推管片的直線頂推裝置，所述管片拼裝艙和開挖支護艙之間連接有鉸接動力裝置；所述管片定位框的內(nèi)部周向設(shè)有向后壓漿的出漿管。

優(yōu)選的，所述管片拼裝艙的后部上側(cè)鉸接連接有回填支護。

具體的，所述管片拼裝艙包括拼裝艙底板和兩塊豎直固定于拼裝艙底板左右兩側(cè)的拼裝艙側(cè)板，所述拼裝艙側(cè)板的前端內(nèi)側(cè)表面之間固定連接有與拼裝艙側(cè)板垂直、底面固定于拼裝艙底板上的拼裝艙前端板。

具體的，所述管片定位框包括兩塊垂直固定于拼裝艙底板的后端左右兩側(cè)的定位框側(cè)板，兩塊定位框側(cè)板的前端面分別固定連接于拼裝艙側(cè)板的后端面上，所述兩塊定位框側(cè)板的頂部之間固定連接有與定位框側(cè)板垂直的定位框頂板。

進一步的，所述兩塊拼裝艙側(cè)板的頂部分別鉸接連接有一塊拼裝艙折疊擋土板，兩塊拼裝艙折疊擋土板可相互配合固定形成將管片拼裝艙頂部封閉的頂板。

優(yōu)選的，所述兩塊拼裝艙折疊擋土板上分別開有相互配合的缺口，且兩塊拼裝艙折疊擋土板上分別開有相互對應(yīng)的多個螺栓連接孔。

具體的，所述開挖支護艙包括支護艙底板和兩塊豎直固定于支護艙底板左右兩側(cè)的支護艙側(cè)板，所述支護艙側(cè)板的前端面與水平面夾角為鈍角，所述支護艙側(cè)板的后部內(nèi)側(cè)表面之間固定連接有與支護艙側(cè)板垂直的支護艙后端板，所述支護艙后端板底面固定于支護艙底板上。

進一步的，所述開挖支護艙的兩塊支護艙側(cè)板的頂部分別鉸接連接有一塊支護艙擋土板，所述兩塊支護艙擋土板可相互配合固定形成將開挖支護艙頂部封閉的頂板。

優(yōu)選的，所述兩塊支護艙擋土板上分別開有相互配合的缺口，且兩塊支護艙擋土板上分別開有相互對應(yīng)的多個螺栓連接孔。

進一步的，所述預(yù)制拼裝地下廊道雙模掘進機還包括設(shè)置于兩塊支護艙擋土板之間的豎直擋土板，所述支護艙擋土板的后端內(nèi)側(cè)沿高度方向間隔設(shè)有多個螺栓固定板，所述螺栓固定板上開有螺栓連接孔，所述豎直擋土板的兩側(cè)分別通過螺栓與螺栓固定板連接，所述豎直擋土板的底面與支護艙后端板的頂面平齊。

具體的，所述直線頂推裝置為固定于拼裝艙前端面板的四個轉(zhuǎn)角處、向后頂推的頂推油缸。

具體的，所述管片拼裝艙的前端面的上下兩側(cè)分別固定連接有一塊水平布置的第一密封板，所述開挖支護艙的后端面上部固定連接有一塊水平布置的第二密封板，所述第二密封板位于管片拼裝艙上側(cè)的第一密封板上方，所述開挖支護艙的底板位于管片拼裝艙下側(cè)的第一密封板下方，所述第二密封板的底面和開挖支護艙的底板頂面均固定有與第一密封板貼合的止水橡膠圈。

具體的，所述鉸接動力裝置包括固定于開挖支護艙的后端面板的四個轉(zhuǎn)角處的第一固定支架和固定于管片拼裝艙的前端面板的四個轉(zhuǎn)角處、與第一固定支架正對的第二固定支架，所述第一固定支架和第二固定支架內(nèi)均固定有豎直圓柱，所述第一固定支架和第二固定支架之間連接有雙頭油缸，所述雙頭油缸的兩根油缸軸的端部套設(shè)于豎直圓柱上。

優(yōu)選的，所述拼裝艙側(cè)板的頂部固定有可拆卸的龍門吊。

優(yōu)選的，所述拼裝艙底板的后端上表面和管片定位框的內(nèi)側(cè)周向均固定有密封鋼絲刷，且所述拼裝艙底板的后端上表面和定位框頂板的底面均設(shè)有密封油脂噴射口。

進一步的，所述支護艙后端板的中部開有螺旋輸送機安裝孔，所述支護艙后端板的中部固定有封堵螺旋輸送機安裝孔的臨時封門。

具體的，所述回填支護包括垂直固定于管片拼裝艙的后端面的上部左右兩側(cè)的回填支護板和固定連接兩塊回填支護板的內(nèi)側(cè)表面的多根橫撐，所述回填支護板的底面與管片定位框的頂面之間存在間隙。

優(yōu)選的，所述開挖支護艙的頂部和回填支護的頂部分別固定有第一皮帶輸送機支座和第二皮帶輸送機支座，所述第一皮帶輸送機支座和第二皮帶輸送機支座上固定有用于回填土方的皮帶輸送機。

本實用新型的有益效果是：1.基坑開挖、土方支護、廊道拼裝成型、基坑回填的全流程同步進行；2.基坑長度短，坍塌風險小；3.具有明挖與暗挖兩種施工模式。利用暗挖模式可規(guī)避特殊短距離的地下管路、市政設(shè)施及綠化的遷改問題；明挖模式時，反斗挖掘機可直接從地面開挖土方，管片可直接從地面吊入管片拼裝頂進艙進行拼裝，施工效率大大提高；4.掘進機整機可移動，實現(xiàn)了流水式、不間斷施工作業(yè)。

附圖說明

圖1為本實用新型所設(shè)計的掘進機的結(jié)構(gòu)主視圖；

圖2為圖1中A處的結(jié)構(gòu)放大圖；

圖3為圖1中B處的結(jié)構(gòu)放大圖；

圖4為本實用新型所設(shè)計的掘進機的結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖5為本實用新型中開挖支護艙相對于管片拼裝艙轉(zhuǎn)向的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實用新型中開挖支護艙的前視圖；

圖7為本實用新型中管片拼裝艙的前視圖；

圖8為本實用新型中暗挖模式下的掘進機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本實用新型中明挖模式下的掘進機工作示意圖；

圖10為本實用新型中暗挖模式下的掘進機工作示意圖；

其中，1—管片拼裝艙(1.1—拼裝艙底板，1.2—拼裝艙側(cè)板，1.3—拼裝艙前端板，1.4—拼裝艙折疊擋土板)，2—開挖支護艙(2.1—支護艙底板，2.2—支護艙側(cè)板，2.3—支護艙后端板，2.4—支護艙擋土板)，3—管片定位框(3.1—定位框側(cè)板，3.2—定位框頂板)，4—廊道，5—回填支護(5.1—回填支護板，5.2—橫撐)，6—豎直擋土板，7—螺栓固定板，8—螺栓，9—頂推油缸，10—第一密封板，11—第二密封板，12—止水橡膠圈，13—第一固定支架，14—第二固定支架，15—豎直圓柱，16—雙頭油缸，17—龍門吊，18—密封鋼絲刷，19—螺旋輸送機安裝孔，20—臨時封門，21—第一皮帶輸送機支座，22—第二皮帶輸送機支座，23—皮帶輸送機，24—反斗挖掘機，25—管片，26—密封油脂，27—螺旋輸送機，28—管片拼裝機，29—支腿。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。

如圖1所示的預(yù)制拼裝地下廊道雙模掘進機，包括管片拼裝艙1，如圖1和圖4所示，管片拼裝艙1包括拼裝艙底板1.1和兩塊正對且垂直固定于拼裝艙底板1.1左右兩側(cè)的拼裝艙側(cè)板1.2，拼裝艙側(cè)板1.2的前端內(nèi)側(cè)表面之間固定連接有與拼裝艙側(cè)板1.2垂直、底面固定于拼裝艙底板1.1上的拼裝艙前端板1.3；管片拼裝艙1的后部下側(cè)固定有與管片拼裝艙1連通的管片定位框3；管片定位框3包括兩塊垂直固定于拼裝艙底板1.1的后端左右兩側(cè)的定位框側(cè)板3.1，兩塊定位框側(cè)板3.1的前端面分別固定連接于拼裝艙側(cè)板1.2的后端面上，兩塊定位框側(cè)板3.1的頂部之間固定連接有與定位框側(cè)板3.1垂直的定位框頂板3.2。兩塊拼裝艙側(cè)板1.2的頂部分別鉸接連接有一塊拼裝艙折疊擋土板1.4。如圖7所示：兩塊拼裝艙折疊擋土板1.4上分別開有相互配合的缺口，且兩塊拼裝艙折疊擋土板1.4上分別開有相互對應(yīng)的多個螺栓連接孔，兩塊拼裝艙折疊擋土板1.4通過螺栓8可固定形成將管片拼裝艙1頂部封閉的頂板。

如圖1和圖4—5所示，管片拼裝艙1前部鉸接有開挖支護艙2，開挖支護艙2可相對于管片拼裝艙1左右轉(zhuǎn)動、頂部可封閉形成一密閉艙體；開挖支護艙2包括支護艙底板2.1和兩塊正對且垂直固定于支護艙底板2.1左右兩側(cè)的支護艙側(cè)板2.2，支護艙側(cè)板2.2的前端面與水平面夾角為鈍角，支護艙側(cè)板2.2的后部內(nèi)側(cè)表面之間固定連接有與支護艙側(cè)板2.2垂直的支護艙后端板2.3，支護艙后端板2.3底面固定于支護艙底板2.1上。如圖6所示：開挖支護艙2的兩塊支護艙側(cè)板2.2的頂部分別鉸接連接有一塊支護艙擋土板2.4，兩塊支護艙擋土板2.4上分別開有相互配合的缺口，且兩塊支護艙擋土板2.4上分別開有相互對應(yīng)的多個螺栓連接孔。兩塊支護艙擋土板2.4可通過螺栓固定形成將開挖支護艙2頂部封閉的頂板。如圖1所示，兩塊支護艙擋土板2.4之間設(shè)置有豎直擋土板6，如圖6所示，支護艙擋土板2.4的后端內(nèi)側(cè)沿高度方向間隔設(shè)有多個螺栓固定板7，螺栓固定板7上開有螺栓連接孔，豎直擋土板6的兩側(cè)分別通過螺栓8與螺栓固定板7連接，豎直擋土板6的底面不高于支護艙側(cè)板2.2的頂面。

如圖1—2、圖4和圖9所示，接艙前端板1.3的四個轉(zhuǎn)角處分別固定有兩個與廊道4對應(yīng)向后頂推的頂推油缸9(管片拼裝完成后，通過頂推油缸9推動掘進機向前運動)。

如圖1和圖4—5所示，管片拼裝艙1的前端面的上下兩側(cè)分別固定連接有一塊水平布置的第一密封板10，開挖支護艙2的后端面上部固定連接有一塊水平布置的第二密封板11，第二密封板11位于管片拼裝艙1上側(cè)的第一密封板10上方，開挖支護艙2的底板位于管片拼裝艙1下側(cè)的第一密封板10下方，第二密封板11的底面和開挖支護艙2的底板頂面均固定有與第一密封板10貼合的止水橡膠圈12(避免外界的土方或雜物進入兩塊密封板之間，影響其相對轉(zhuǎn)動)；開挖支護艙2的后端面四個轉(zhuǎn)角處分別固定有第一固定支架13，管片拼裝艙1的前端面四個轉(zhuǎn)角處分別固定有與第一固定支架13正對的第二固定支架14，第一固定支架13和第二固定支架14內(nèi)均固定有豎直圓柱15，第一固定支架13和第二固定支架14之間連接有雙頭油缸16，雙頭油缸16的兩根油缸軸的端部套設(shè)于豎直圓柱15上。通過油缸軸的伸縮長度可調(diào)節(jié)管片拼裝艙1和開挖支護艙2的相對位置，操作簡單。

如圖1和圖3所示，拼裝艙側(cè)板1.2的頂部固定有可拆卸的龍門吊17(在拼裝艙側(cè)板1.2的頂部架設(shè)支腿29，將龍門吊17的支架固定在支腿29上)，如圖1和圖3所示，拼裝艙底板1.1的后端上表面和定位框頂板3.2的底面均固定有密封鋼絲刷18(在密封鋼絲刷18的內(nèi)側(cè)填充密封油脂26密封管片外周與定位框內(nèi)側(cè)之間的縫隙，防止地下水進入管片拼裝艙1。)，且拼裝艙底板1.1的后端上表面和管片定位框3的內(nèi)側(cè)周向均設(shè)有密封油脂噴射口(通過油脂口向外噴出密封油脂26以確保管片25四周的密封)。管片定位框3的內(nèi)部周向及拼裝艙底板1.1的尾端均設(shè)有向后噴漿的出漿管(掘進機邊向前移動，出漿管邊出漿以完成廊道4的拼裝，將出漿結(jié)構(gòu)設(shè)置于管片定位框3內(nèi)，不占用空間，進一步提高了掘進機的可操作性)。

如圖1和圖4所示，管片拼裝艙1的后部上側(cè)鉸接連接有回填支護5?；靥钪ёo5包括垂直固定于管片拼裝艙1的后端面的上部左右兩側(cè)的回填支護板5.1和固定連接兩塊回填支護板5.1的內(nèi)側(cè)表面的多根橫撐5.2，回填支護板5.1的底面位于管片定位框3上方。

如圖1和圖4所示，支護艙后端板2.3的中部開有螺旋輸送機安裝孔19，支護艙后端板2.3的中部固定有封堵螺旋輸送機安裝孔19的臨時封門20。

如圖1、圖4和圖9所示所示開挖支護艙2的頂部和回填支護5的頂部分別固定有第一皮帶輸送機支座21和第二皮帶輸送機支座22，第一皮帶輸送機支座21和第二皮帶輸送機支座22上固定有用于回填土方的皮帶輸送機23。

本實用新型的工作過程是：

明挖模式(如圖9所示)，包括以下步驟：

(1)、按圖1的結(jié)構(gòu)在始發(fā)基坑內(nèi)組裝掘進機；(2)、以拼裝成型的首節(jié)廊道和始發(fā)反力架作為反力支撐，利用管片拼裝艙1的頂推油缸9將掘進機整體向前推進；(3)、掘進機前端的開挖支護艙2頂入土體，在支護艙的臨時支護下，地面的反斗挖掘機24開挖支護艙內(nèi)土體；(4)、開挖支護艙2內(nèi)部開挖后，管片拼裝艙1內(nèi)的頂推油缸9頂進，拼裝成型的廊道4逐步脫出管片拼裝艙1，同步注漿并填充廊道與土體之間形成的縫隙；(5)、當掘進機的推進距離滿足下一環(huán)廊道拼裝空間時，停止推進，并在管片拼裝艙1內(nèi)拼裝下一環(huán)廊道；(6)、在掘進機向前頂進的同時，連接于管片拼裝艙1尾部的回填支護5對已安裝好的廊道4頂部兩側(cè)土體進行臨時支護，并通過皮帶輸送機23在臨時支護內(nèi)同步進行回填、夯實，恢復(fù)路面。

當遇到特殊路段，無法采用明挖模式時，將掘進機轉(zhuǎn)換成暗挖模式(如圖8和圖10所示)包括以下步驟：

(1)、打開臨時封門20，安裝螺旋輸送機27，并在管片拼裝艙1內(nèi)安裝管片拼裝機28；(2)、將開挖支護艙2、管片拼裝艙1兩側(cè)的可折疊擋土板向內(nèi)側(cè)平轉(zhuǎn)90度折疊相互搭接并固定，使開挖支護艙2、管片拼裝艙1由頂部敞開狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉忾]狀態(tài)，并拆除回填支護5和豎直擋土板6；(3)、通過螺旋輸送機27向前出土，利用頂推油缸9使掘進機前進，并利用管片拼裝機28安裝管片25；(4)、廊道拼裝通過特殊區(qū)段后，停止掘進，在臨時支護下開挖露出掘進機頂部；(5)、將開挖支護艙2和管片拼裝艙1兩側(cè)呈封閉狀態(tài)的折疊擋土板向外豎轉(zhuǎn)90度，拆除螺旋輸送機27、管片拼裝機28，并再次安裝豎直擋土板6和回填支護5；(6)、再次轉(zhuǎn)換成明挖模式繼續(xù)掘進。

本實用新型實現(xiàn)了基槽開挖、土方支護、廊道拼裝成型、基槽回填的全流程同步機械化作業(yè)，并達到了短基坑，流水式移動施工的目的，占用道路長度短、時間短，通過明挖和暗挖模式的相互轉(zhuǎn)換，有效規(guī)避了地下管路、市政設(shè)施及綠化的遷改問題，大大提高了工作效率，降低了成本。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型的結(jié)構(gòu)做任何形式上的限制。凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。