一种掘进机及其施工方法与流程

本发明涉及联络通道施工，特别是指一种掘进机及其施工方法。

背景技术：

1、联络通道是地铁区间隧道的重要组成部分。

2、近些年地铁区间联络通道采用机械法施工，提高了施工安全性、大幅度缩短了施工工期，采用机械法施工的应用案例越来越多。机械法联络通道施工工法分为顶管法和盾构法，根据现有机械法联络通道应用经验，顶管法适应于线距≤20m的联络通道施工，盾构法适应于线距＞20m的联络通道施工。这就造成了设备不统一的局面，使得单台机械法联络通道设备利用率不高，不能充分发挥设备优势，阻碍机械法联络通道市场的发展。

3、现有技术中存在一些机械法联络通道施工方法，如顶管机设备或盾构机设备或施工方法专利，如中铁工程装备集团有限公司申请的发明专利《一种联络通道掘进机》，申请公布日为2019.12.20，申请公布号为cn110593884a；再如中铁工程装备集团有限公司申请的发明专利《隧道联络通道用盾构机及其联络通道掘进方法》，申请公布日为2017.02.22，申请公布号为cn106437735a。上述两个发明专利申请公开的技术方案均未将机械法联络通道顶管工法与盾构工法统一，影响机械法联络通道市场应用。

4、除此之外，现有与地铁主线隧道同步实施的机械法联络通道设备采用反拉式装置，如杭州未来之城地下空间规划设计研究院有限公司申请的发明专利《一种与地铁主线隧道同步实施的机械法联络通道施工方法》，申请公布日为2023.12.05，申请公布号为cn117167030a。但是反拉式装置只适用于顶管法联络通道施工，当需要同步施工的联络通道线距较大时，反拉式顶管就无法应用。

5、综合以上分析，目前机械法联络通道存在的问题如下：（1）顶管法与盾构法未统一；（2）机械法联络通道与主线隧道同步施工中，长距离联络通道不宜采用反拉顶管法施工。

6、需要特别说明的是，上述技术信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示上述技术信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种掘进机及其施工方法，解决了顶管施工与盾构施工不统一、同步施工中长距离联络通道反拉式顶管无法应用等技术问题。

2、本申请的技术方案为：

3、一种掘进机，包括台车，台车与始发洞口之间设置有对掘进主机进行导向的始发套筒，始发洞口处设置有用于推送掘进主机的反拉装置或顶推装置，当掘进主机完成始发后，掘进主机与反拉装置之间依次设置分块盾体、衬砌结构，分块盾体上设置有管片拼装机，掘进主机的尾部设置有顶接在衬砌结构上的推进装置。

4、作为上述掘进机优选的一种技术方案，所述分块盾体与衬砌结构之间设置有与分块盾体相连的分块盾尾，所述管片拼装机一部分设置在分块盾体内、另一部分设置在分块盾尾。

5、作为上述掘进机优选的一种技术方案，所述分块盾尾内设置有盾尾密封刷，所述盾尾密封刷与衬砌结构的外壁密封配合。

6、作为上述掘进机优选的一种技术方案，所述始发套筒内设置有套筒密封刷，所述套筒密封刷与掘进主机的外壁、分块盾体的外壁、分块盾尾的外壁密封配合。

7、作为上述掘进机优选的一种技术方案，所述推进装置包括设置在掘进主机尾部的主机油缸或主机电缸。

8、作为上述掘进机优选的一种技术方案，所述始发洞口为联络通道洞门，所述台车通过连接件与联络通道始发洞口相对固定。

9、作为上述掘进机优选的一种技术方案，所述台车为可拆卸台车。

10、作为上述掘进机优选的一种技术方案，每环衬砌结构包括若干片管片，所述管片上设置有兼作吊装孔的注浆孔。

11、作为上述掘进机优选的一种技术方案，所述反拉装置包括连接在反力架与始发洞口之间的反拉油缸，所述反力架与所述台车滑动配合。

12、一种掘进机施工方法，采用上述任一项技术方案所述的掘进机对联络通道进行机械法施工。

13、作为上述掘进机施工方法优选的一种技术方案，包括以下步骤：

14、第一步：台车将掘进主机运输到联络通道洞门位置，台车与联络通道洞门处的主隧道管片通过连接件连接固定，将主机定位到始发套筒；

15、第二步：在掘进主机尾部安装反拉装置，反拉装置通过反拉油缸与联络通道洞门处的主隧道管片连接到一起，主隧道管片为反拉油缸提供受力点；

16、第三步：反拉装置通过反拉油缸反拉掘进主机，掘进主机的刀盘切削联络通道洞门，进入地层，套筒密封刷与掘进主机贴合，起到密封作用；

17、第四步：反拉装置的反拉油缸往返运动，在掘进主机的尾部预留空间；

18、第五步：拼装分块盾体，分块盾体中安装管片拼装机；

19、第六步：重复第三步、第四步，提供预留空间，拼装分块盾尾，分块盾尾中安装管片拼装机、盾尾密封刷，用于在掘进主机掘进过程中的管片密封及管片拼装；

20、第七步：拆除台车部分结构，预留后部空间，可供后方材料运输及人性通道使用，实现主隧道与联络通道同步施工；

21、第八步：反力架为掘进主机掘进提供反力；在分块盾尾中，管片拼装机连接管片预留的注浆管兼吊装孔，抓取及拼装管片；掘进主机通过主机油缸顶推已拼装成型的衬砌结构，实现向前掘进。

22、与现有技术相比，本发明提供的技术方案实现了机械法联络通道中顶管法与盾构法的统一，解决同步施工中长距离联络通道反拉式顶管施工的弊端。本发明提供的技术方案提高单台设备的利用率，降低了设备摊销费用，降低施工成本。无论从技术上、成本节约上都具有重大突破，可实现机械法联络通道的市场飞速发展。根据本发明提供的技术方案，能够实现掘进设备的统一，大大提高机械法联络通道在市场中的应用。

技术特征：

1.一种掘进机，其特征在于：包括台车（1），台车（1）与始发洞口之间设置有对掘进主机（6）进行导向的始发套筒（4），始发洞口处设置有用于推送掘进主机（6）的反拉装置（8）或顶推装置，当掘进主机（6）完成始发后，掘进主机（6）与反拉装置（8）之间依次设置分块盾体（11）、衬砌结构，分块盾体（11）上设置有管片拼装机（12），掘进主机（6）的尾部设置有顶接在衬砌结构上的推进装置。

2.根据权利要求1所述的掘进机，其特征在于：所述分块盾体（11）与衬砌结构之间设置有与分块盾体（11）相连的分块盾尾（13），所述管片拼装机（12）一部分设置在分块盾体（11）内、另一部分设置在分块盾尾（13）。

3.根据权利要求2所述的掘进机，其特征在于：所述分块盾尾（13）内设置有盾尾密封刷（14），所述盾尾密封刷（14）与衬砌结构的外壁密封配合。

4.根据权利要求3所述的掘进机，其特征在于：所述始发套筒（4）内设置有套筒密封刷（5），所述套筒密封刷（5）与掘进主机（6）的外壁、分块盾体（11）的外壁、分块盾尾（13）的外壁密封配合。

5.根据权利要求1-4任一项所述的掘进机，其特征在于：所述推进装置包括设置在掘进主机（6）尾部的主机油缸（7）或主机电缸。

6.根据权利要求5所述的掘进机，其特征在于：所述始发洞口为联络通道洞门（2），所述台车（1）通过连接件（3）与联络通道始发洞口相对固定。

7.根据权利要求1-4、6任一项所述的掘进机，其特征在于：所述台车（1）为可拆卸台车。

8.根据权利要求7所述的掘进机，其特征在于：每环所述衬砌结构包括若干片管片（15），所述管片（15）上设置有兼作吊装孔的注浆孔（16）。

9.根据权利要求1-4、6、8任一项所述的掘进机，其特征在于：所述反拉装置（8）包括连接在反力架（10）与始发洞口之间的反拉油缸（9），所述反力架（10）与所述台车（1）滑动配合。

10.一种掘进机施工方法，其特征在于：采用权利要求1-9任一项所述的掘进机对联络通道进行机械法施工。

11.根据权利要求10所述的掘进机施工方法，其特征在于包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种掘进机及其施工方法，包括台车，台车与始发洞口之间设置有对掘进主机进行导向的始发套筒，始发洞口处设置有用于推送掘进主机的反拉装置或顶推装置，当掘进主机完成始发后，掘进主机与反拉装置之间依次设置分块盾体、衬砌结构，分块盾体上设置有管片拼装机，掘进主机的尾部设置有顶接在衬砌结构上的推进装置。本发明提供的技术方案实现了机械法联络通道中顶管法与盾构法的统一，解决同步施工中长距离联络通道反拉式顶管施工的弊端。本发明提供的技术方案提高单台设备的利用率，降低了设备摊销费用，降低施工成本。无论从技术上、成本节约上都具有重大突破，可实现机械法联络通道的市场飞速发展。技术研发人员：李洋,吴有豪,郝利波,程鹏,苏明浩,张雯雯受保护的技术使用者：中铁工程装备集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11