[发明专利]顶管-半管节盾构兼容装置和其联接方法

说明书

本发明公开了一种顶管‑半管节盾构兼容装置和其联接方法，其中，顶管‑半管节盾构兼容装置包括：顶管、半管节盾构、过渡接头和安装组件，半管节盾构包括相互配合设置的上管节和下管节，上管节与下管节利用安装组件配合安装，半管节盾构通过过渡接头与顶管相联接。通过本发明的技术方案，提高了顶管‑半管节盾构兼容装置施工的普适性，从而提高了掘进工作的效率，降低了施工成本。

技术领域

本发明涉及掘进设备技术领域，尤其涉及一种顶管-半管节盾构兼容装置和一种顶管-半管节盾构兼容装置的联接方法。

背景技术

现有技术中，顶管和半管节盾构两者都是敷设地下管道的施工方法，它们各自都有优点和缺点。顶管是一项非常成熟的施工技术，应用很广泛，有圆形断面和矩形断面两种，其优点是费用低、施工速度块，缺点是顶进距离不能太长和曲线顶进时技术比较复杂。半管节盾构则是一项全新的技术，它能适用于各种断面形状的管道和隧道，其优点是适用于长距离和小曲率半径的施工，缺点是施工费用高。

发明内容

针对上述问题中的至少之一，本发明提供了一种顶管-半管节盾构兼容装置方案，通过将顶管与半管节盾构相结合，在施工过程中先采用顶管，当顶力大到无法顶进或遇到小曲率半径等顶管施工无法进行的地方，将其转换为半管节盾构施工，充分发挥顶管和半管节盾构施工的优点，适用于各种断面形状，提高了顶管-半管节盾构兼容装置施工的普适性。

为实现上述目的，本发明提供了一种顶管-半管节盾构兼容装置，包括：顶管、半管节盾构、过渡接头和安装组件，半管节盾构包括相互配合设置的上管节和下管节，上管节与下管节利用安装组件配合安装，半管节盾构通过过渡接头与顶管相联接。

在该技术方案中，通过将顶管与半管节盾构相固定联接结合，在施工过程中先采用顶管，当顶力大到无法顶进或遇到小曲率半径等顶管施工无法进行的地方，将其转换为半管节盾构施工，充分发挥顶管和半管节盾构施工的优点，适用于各种断面形状，提高了顶管-半管节盾构兼容装置施工的普适性。

其中，半管节盾构包括上管节和下管节，上管节和下管节的设计为对称型，其断面形状为矩形、圆形或其他形状，根据本发明的具体实践情况进行确定。半管节盾构的上下两半的结构设计使得其整体性和受力情况都比较好，因此能够做成真正的矩形断面，而不是现在管片盾构所做成的类矩形断面，提高了半管节盾构的兼容性和掘进工作的效果。

具体地，为了满足方便转换成半管节盾构进行操作的需要，在盾构掘进机出洞时，须先在其后安装3至4节半管节盾构，而后安装一个过渡接头，再与顶管进行联接，这样就完成了半管节盾构与顶管之间的过渡。由于盾构尾部密封装置比较厚，施工中就在它和半管节盾构外周间留下一个较大的空间。为了避免该空间对周边土体、建筑及地面产生不良影响所以在半管节盾构施工时要进行同步注浆，以充填盾构尾部密封走过时所留下的空间。顶管施工时管外壁与土的间隙很小，所以顶管管节外径壁厚须比半管节盾构的壁厚更厚。

在上述技术方案中，优选地，安装组件包括管节运输装置、推进装置、臂杆装置；管节运输装置用于将上管节和下管节运输到指定的位置；推进装置带动相固定的上管节和下管节进行小范围的角度和/或位移的转换；臂杆装置用于将上管节和下管节与推进装置相固定。

在该技术方案中，安装组件中包括管节运输装置、推进装置和臂杆装置，其中，管节运输装置包括上管节运输轮、下管节运输轮、轨道、托轮、活动踏板、管节推进导轨，推进装置包括管节安装油缸、小臂油缸、底部推进油缸、上部推进油缸、两侧推进油缸、摆动油缸、大臂油缸，臂杆装置包括管节联接器、小臂、大臂、大臂支撑套、管节安装段、管节安装段壳体。