联络通道掘进设备及其施工方法技术

本公开涉及一种联络通道掘进设备及其施工方法。联络通道掘进设备用于挖掘始发侧主隧道(10)和接收侧主隧道(20)之间的联络通道(30)，包括：掘进主机(40)，包括盾体(41)、设置在所述盾体(41)前端的刀盘(42)和设置在所述盾体(41)内用于驱动所述刀盘(42)的刀盘驱动元件(43)；和驱动机构(50)，被配置为与所述始发侧主隧道(10)邻近所述联络通道(30)一侧的隧道壁连接，并施加使所述掘进主机(40)朝向所述接收侧主隧道(20)掘进的驱动力。述接收侧主隧道(20)掘进的驱动力。述接收侧主隧道(20)掘进的驱动力。

【技术实现步骤摘要】
联络通道掘进设备及其施工方法


[0001]本公开涉及隧道施工领域，尤其涉及一种联络通道掘进设备及其施工方法。

技术介绍

[0002]随着社会的不断发展，城市地面空间资源日益匮乏，地下空间开发强度不断提升，各类联络通道需求量剧增。根据GB 50157
‑
2003《地铁设计规范》的规定，“两条单线区间隧道之间，当隧道连贯长度大于600m时，应设联络通道”。
[0003]联络通道主要应用于火灾救援、消防疏散和排水。当隧道出现问题时，人员可通过联络通道进行转移，同时还方便救援人员进行救援，因此有“逃生通道”之称，因此联络通道的修建显得尤为重要。
[0004]在联络通道挖掘的一些相关技术中，较普遍地采用矿山法开挖，通过冷冻法、地面加固等工法对开挖范围进行加固。在另一些相关技术中，通过盾构或顶管施工工法进行联络通道的挖掘。

技术实现思路

[0005]专利技术人经研究发现，相关技术中的矿山法在挖掘联络通道时存在冷冻周期长、稳定性差、施工风险高、工程造价高等缺点。而采用盾构或顶管施工工法挖掘联络通道时，则仅适应单一洞径的挖掘，而且其采用借助主隧道背部反力向前驱动掘进设备的掘进模式，需要主隧道提供一定支反力。为满足主隧道和掘进设备的稳定推进的要求，需要在始发侧和接收侧均设置抵顶主隧道多方向隧道壁的支护机构，导致设备造价比较高昂，而且占用主隧道空间，影响主隧道内其他设备或车辆的运行。另外，支反力使得主隧道上的应力分布不太均匀，当支护设备出现故障时，容易造成主隧道各个方向的不均匀受力而导致洞口侧管片失稳，从而影响施工安全性。
[0006]有鉴于此，本公开实施例提供一种联络通道掘进设备及其施工方法，能够改善施工过程中主隧道结构受力情况，降低施工风险。
[0007]在本公开的一个方面，提供一种联络通道掘进设备，用于挖掘始发侧主隧道和接收侧主隧道之间的联络通道，其中，联络通道掘进设备包括：
[0008]掘进主机，包括盾体、设置在所述盾体前端的刀盘和设置在所述盾体内用于驱动所述刀盘的刀盘驱动元件；和
[0009]驱动机构，被配置为与所述始发侧主隧道邻近所述联络通道一侧的隧道壁连接，并施加使所述掘进主机朝向所述接收侧主隧道掘进的驱动力。
[0010]在一些实施例中，所述驱动机构包括：
[0011]固定件，被配置为固定连接在所述始发侧主隧道邻近所述联络通道一侧的隧道壁上位于所述联络通道的始发侧洞口的外周的位置；
[0012]顶推件，具有用于顶靠所述掘进主机的尾部或用于衬砌所述联络通道内壁的管片的顶靠部；和
[0013]驱动元件，一端与所述顶推件连接，另一端与所述固定件连接，所述驱动元件被配置为通过将所述顶推件拉向所述固定件，以便通过所述顶靠部推动所述掘进主机和所述管片朝向所述接收侧主隧道运动。
[0014]在一些实施例中，所述驱动元件包括：
[0015]多个液压缸，沿所述掘进主机的周向间隔布置。
[0016]在一些实施例中，所述多个液压缸的活塞杆伸缩方向与所述顶推件的运动方向平行。
[0017]在一些实施例中，所述固定件包括：
[0018]四个连接耳板，与所述驱动元件的连接点位于同一平面，且分别位于该平面上的矩形的四个角点，位于所述联络通道内的所述掘进主机的刀盘轴线通过所述矩形的两条对角线的交点。
[0019]在一些实施例中，所述联络通道掘进设备还包括：
[0020]第一支撑台车，被配置为运行在所述始发侧主隧道；和
[0021]导向机构，设置在所述第一支撑台车和所述顶推件之间，被配置为对所述顶推件的运动进行引导。
[0022]在一些实施例中，所述导向机构包括：
[0023]支撑导向结构，设置在所述顶推件的下侧或底部，被配置为对所述顶推件进行支撑和运动引导；和/或
[0024]防倾导向结构，设置在所述顶推件的两侧，被配置为对所述顶推件相对于所述第一支撑台车的角度进行保持，并对所述顶推件的运动进行引导。
[0025]在一些实施例中，所述支撑导向结构包括：
[0026]第一导轨，设置在所述第一支撑台车的上表面；
[0027]至少一对支腿，每对支腿分别设置在所述顶推件的两侧侧壁邻近所述顶推件底部的位置；和
[0028]滚轮，与所述支腿连接，并可滚动地设置在所述第一导轨上。
[0029]在一些实施例中，所述滚轮为V形轨道轮，所述第一导轨为与所述V形轨道轮配合的三角形截面轨道。
[0030]在一些实施例中，所述第一支撑台车具有支撑立柱，所述防倾导向结构包括：
[0031]至少一对滑动部，每对滑动部分别设置在所述顶推件的两侧侧壁；和
[0032]至少一对第二导轨，与所述支撑立柱固定连接，每对第二导轨分别与所述至少一对滑动部滑动配合。
[0033]在一些实施例中，所述多个液压缸中的至少部分的一端与所述固定件铰接，并相对于所述固定件可摆动，另一端与所述顶推件可拆卸地连接。
[0034]在一些实施例中，所述驱动元件还包括：
[0035]拉杆，位于所述液压缸的上侧，且一端与所述固定件连接，另一端与所述液压缸连接，被配置为在所述液压缸相对于所述固定件摆动时对所述液压缸进行支撑。
[0036]在一些实施例中，所述联络通道掘进设备还包括：
[0037]第一密封套筒，被配置为与设置在所述始发侧主隧道邻近所述联络通道一侧的隧道壁上的始发侧洞口密封连接。
[0038]在一些实施例中，所述联络通道掘进设备还包括：
[0039]第一支撑台车，被配置为运行在所述始发侧主隧道；
[0040]第一支座，设置在所述第一支撑台车的上表面，被配置为对所述第一密封套筒进行支撑；和
[0041]第二支座，设置在所述第一支撑台车的上表面，并位于所述第一支座远离所述始发侧洞口的一侧，被配置为对所述掘进主机进行支撑。
[0042]在一些实施例中，所述联络通道掘进设备还包括：
[0043]止退机构，设置在所述第一密封套筒上，被配置为限制所述掘进主机和所述管片沿所述掘进主机的掘进方向的反方向后退。
[0044]在一些实施例中，所述止退机构包括：
[0045]连接板，与所述第一密封套筒的外壁固定连接，并具有沿掘进主机的掘进方向的反方向相对所述第一密封套筒的壁沿凸出的凸出部分，所述凸出部分具有销孔；和
[0046]销子，被配置为在拼装管片时穿过所述销孔插接在前一节管片上的盲孔内。
[0047]在一些实施例中，所述销子通过柔性连接件与所述连接板或所述第一密封套筒的外壁连接。
[0048]在一些实施例中，所述第一密封套筒具有用于注入密封油脂的注脂孔，所述联络通道掘进设备还包括：
[0049]密封刷，设置在所述第一密封套筒的内壁上，被配置为浸入密封油脂，以实现密封作用。
[0050]在一些实施例中，所述密封刷包括至少两个环形刷，所述至少两个环形刷沿所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种联络通道掘进设备，用于挖掘始发侧主隧道(10)和接收侧主隧道(20)之间的联络通道(30)，其特征在于，包括：掘进主机(40)，包括盾体(41)、设置在所述盾体(41)前端的刀盘(42)和设置在所述盾体(41)内用于驱动所述刀盘(42)的刀盘驱动元件(43)；和驱动机构(50)，被配置为与所述始发侧主隧道(10)邻近所述联络通道(30)一侧的隧道壁连接，并施加使所述掘进主机(40)朝向所述接收侧主隧道(20)掘进的驱动力。2.根据权利要求1所述的联络通道掘进设备，其特征在于，所述驱动机构(50)包括：固定件(51)，被配置为固定连接在所述始发侧主隧道(10)邻近所述联络通道(30)一侧的隧道壁上位于所述联络通道(30)的始发侧洞口(31)的外周的位置；顶推件(52)，具有用于顶靠所述掘进主机(40)的尾部或用于衬砌所述联络通道(30)内壁的管片(33)的顶靠部；和驱动元件(53)，一端与所述顶推件(52)连接，另一端与所述固定件(51)连接，所述驱动元件(53)被配置为通过将所述顶推件(52)拉向所述固定件(51)，以便通过所述顶靠部推动所述掘进主机(40)和所述管片(33)朝向所述接收侧主隧道(20)运动。3.根据权利要求2所述的联络通道掘进设备，其特征在于，所述驱动元件(53)包括：多个液压缸(531)，沿所述掘进主机(40)的周向间隔布置。4.根据权利要求3所述的联络通道掘进设备，其特征在于，所述多个液压缸(531)的活塞杆伸缩方向与所述顶推件(52)的运动方向平行。5.根据权利要求2所述的联络通道掘进设备，其特征在于，所述固定件(51)包括：四个连接耳板，与所述驱动元件(53)的连接点位于同一平面，且分别位于该平面上的矩形的四个角点，位于所述联络通道(30)内的所述掘进主机(40)的刀盘(42)轴线通过所述矩形的两条对角线的交点。6.根据权利要求2所述的联络通道掘进设备，其特征在于，还包括：第一支撑台车(60)，被配置为运行在所述始发侧主隧道(10)；和导向机构(61)，设置在所述第一支撑台车(60)和所述顶推件(52)之间，被配置为对所述顶推件(52)的运动进行引导。7.根据权利要求6所述的联络通道掘进设备，其特征在于，所述导向机构(61)包括：支撑导向结构(611)，设置在所述顶推件(52)的下侧或底部，被配置为对所述顶推件(52)进行支撑和运动引导；和/或防倾导向结构(612)，设置在所述顶推件(52)的两侧，被配置为对所述顶推件(52)相对于所述第一支撑台车(60)的角度进行保持，并对所述顶推件(52)的运动进行引导。8.根据权利要求7所述的联络通道掘进设备，其特征在于，所述支撑导向结构(611)包括：第一导轨(6111)，设置在所述第一支撑台车(60)的上表面；至少一对支腿(6112)，每对支腿(6112)分别设置在所述顶推件(52)的两侧侧壁邻近所述顶推件(52)底部的位置；和滚轮(6113)，与所述支腿(6112)连接，并可滚动地设置在所述第一导轨(6111)上。9.根据权利要求8所述的联络通道掘进设备，其特征在于，所述滚轮(6113)为V形轨道轮，所述第一导轨(6111)为与所述V形轨道轮配合的三角形截面轨道。
10.根据权利要求7所述的联络通道掘进设备，其特征在于，所述第一支撑台车(60)具有支撑立柱(62)，所述防倾导向结构(612)包括：至少一对滑动部(6121)，每对滑动部(6121)分别设置在所述顶推件(52)的两侧侧壁；和至少一对第二导轨(6122)，与所述支撑立柱(62)固定连接，每对第二导轨(6122)分别与所述至少一对滑动部(6121)滑动配合。11.根据权利要求3所述的联络通道掘进设备，其特征在于，所述多个液压缸(531)中的至少部分的一端与所述固定件(51)铰接，并相对于所述固定件(51)可摆动，另一端与所述顶推件(52)可拆卸地连接。12.根据权利要求11所述的联络通道掘进设备，其特征在于，所述驱动元件(53)还包括：拉杆(532)，位于所述液压缸(531)的上侧，且一端与所述固定件(51)连接，另一端与所述液压缸(531)连接，被配置为在所述液压缸(531)相对于所述固定件(51)摆动时对所述液压缸(531)进行支撑。13.根据权利要求1所述的联络通道掘进设备，其特征在于，还包括：第一密封套筒(63)，被配置为与设置在所述始发侧主隧道(10)邻近所述联络通道(30)一侧的隧道壁上的始发侧洞口(31)密封连接。14.根据权利要求13所述的联络通道掘进设备，其特征在于，还包括：第一支撑台车(60)，被配置为运行在所述始发侧主隧道(10)；第一支座(641)，设置在所述第一支撑台车(60)的上表面，被配置为对所述第一密封套筒(63)进行支撑；和第二支座(642)，设置在所述第一支撑台车(60)的上表面，并位于所述第一支座(641)远离所述始发侧洞口(31)的一侧，被配置为对所述掘进主机(40)进行支撑。15.根据权利要求13所述的联络通道掘进设备，其特征在于，还包括：止退机构(65)，设置在所述第一密封套筒(63)上，被配置为限制所述掘进主机(40)和管片(33)沿所述掘进主机(40)的掘进方向的反方向后退。16.根据权利要求15所述的联络通道掘进设备，其特征在于，所述止退机构(65)包括：连接板(651)，与所述第一密封套筒(63)的外壁固定连接，并具有沿掘进主机(40)的掘进方向的反方向相对所述第一密封套筒(63)的壁沿凸出的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈家浩，王小涛，范磊，李太运，赵石，孟启明，蒋翰韬，蒋鹏鹏，孙磊，薛广记，冯猛，谌文涛，孙英杰，王盟盟，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：