[实用新型]一种螺旋出土跟管顶进管幕机

说明书

技术领域

本实用新型属于隧道施工技术领域，具体涉及一种螺旋出土跟管顶进管幕机。

背景技术

随着国家经济发展和城市人口密度的增加,地面可开发的空间越来越少,向地下空间发展是国际化大都市发展的必然趋势,城市隧道工程特别是解决城市交通拥挤的地下铁道、公路隧道和各种地下通道、人防通道、地下共同沟等已大量涌现。

管幕法是一种新型的地下工程暗挖技术,是在小口径钢管密排支护的基础上构筑大跨度大断面地下开挖工程的施工方法,特别是在城市建筑密集、地面交通繁忙路段,超浅埋及超大断面的隧道工程中有着极为明显的优越性。

目前，在200mm-600mm口径的管幕施工中多采用拉管法和夯管法，也有采用顶管法施工。在顶管法施工过程中特别是顶进距离长时，存在施工速度慢，施工工效低的问题，特别存在顶进过程无法及时实现纠偏导致顶进轨迹偏离设计轨迹很大，从而影响了施工工效和施工效果的问题，顶进距离长时即使是安装有导向定位系统，采用的也是在钻头内安装带有倾角传感器的探棒，通过有线或地面上有人手持的电磁波接收器，显示探棒亦即钻头的实时方位，将此方位与设计钻进轨迹对比后方可发现两者的偏差，然后据此进行纠偏；此法是一种间接探测方法，其探测精度受钻头及探棒在地面下的埋深影响和地面及地下其他电磁波源干扰较大，信号显真性较差，探测精度较低，影响工程质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述的技术问题而提供一种螺旋出土跟管顶进管幕机，旨在解决现有管幕机施工速度较慢，顶进过程中无法及时纠偏的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种螺旋出土跟管顶进管幕机，包括机架、安装在所述机架上的管幕钻机、以及纠偏系统；所述机架包括导轨，所述导轨上设有定位孔，所述管幕钻机连接螺旋钻杆；所述管幕钻机包括：

动力头，驱动所述螺旋钻杆旋转钻进；所述动力头通过动力头调整油缸连接在顶进管幕钢管的顶推盘的背面，所述顶推盘的后方设有顶推油缸以及可在所述导轨上纵向滑移的顶推油缸支架；以及驱动所述顶推油缸支架滑移的传动马达以及传动链条；

管幕钢管夹持器，安装在所述机架顶端并位于所述管幕钻机前方，用于支撑所述管幕钢管并限制所述管幕钢管偏向；

所述纠偏系统为钻进即时导向纠偏系统，包括：

钻进方位显示光源，安装在所述螺旋钻杆内部通孔前端；

钻进纠偏装置，为一楔形纠偏板，安装在所述螺旋钻杆内部通孔的前端；

摄像机，用于实时对钻进方位以及所述楔形纠偏板的旋转位置摄像；

显示器，与所述摄像机相连接，用于处理所述摄像机的摄录图像，并在钻进方向存在偏差时，输出显示钻进方位与设计轨迹偏离的角度和距离；

所述钻进纠偏装置，根据所述显示器输出显示的钻进方位与设计轨迹偏离的角度和距离以及所述楔形纠偏板的旋转位置进行纠偏。

所述顶推盘、顶推油缸支架上分别具有一通孔，所述摄像机通过所述通孔以及所述螺旋钻杆的内部通孔摄录形成所述钻进方位图像。

所述钻进方位显示光源包括有一个用于显示纠偏板的方向的纠偏板方向指示灯以及多个钻进偏离参照灯，所述钻进偏离参照灯包括一个中心灯以及多个环形均布在所述中心灯外围的外围灯，所述纠偏板方向显示灯位于所述外围灯的圆周外侧上方。

所述外围灯为4个。

所述钻进方位显示光源的纠偏板方向指示灯及钻进偏离参照灯经所述摄像机摄录成像并经所述显示器处理后构成一钟面，当所述中心灯发光点位于钟面中心时则认为实际钻进方位与设计轨迹相吻合，当所述中心灯发光点偏离钟面中心时，则认为实际钻进方位与设计轨迹不相吻合。

所述顶推油缸支架设有左右横向双向定位的定位销以及定位控制油缸；所述定位销可伸入所述机架上的定位销孔中使所述顶推油缸支架定位，所述定位控制油缸用于对所述定位销进行定位控制。

所述顶推油缸支架左右两侧设有卡槽，所述卡槽可卡在所述导轨上纵向滑移。

所述管幕钢管夹持器的中心与所述顶推盘的中心相一致。

所述顶推盘的前面设有与所述管幕钢管外径相适应的钢管适配孔。

所述动力头的输出轴端与所述顶推盘上的通孔以及螺旋钻杆的通孔相对应。

所述摄像机固定安装在所述机架后端的摄像机安装座上。