[发明专利]一种浅表地层管廊一次成型掘进机及掘进方法

说明书

一种浅表地层管廊一次成型掘进机及掘进方法，包括推进装置和掘进总成，其特征在于：所述掘进总成包括切削铲斗和切削装置，所述切削铲斗与管廊的形状大小相匹配，所述切削铲斗的内部空心为储存仓，所述储存仓内设有与储存仓大小相匹配的内仓，所述切削铲斗的上方设有与内仓大小相匹配、供内仓进出储存仓的出口，所述切削铲斗的前端为切削端，所述切削端上设有与内仓连通的进口，所述切削铲斗在沿进口边缘安装有用于切削土体的切削装置，所述切削铲斗的后端与推进装置连接。本发明根集掘进、设备推进、管片安装多种工序于一体，随掘进同步进行管廊管片拼装施工，一次成型，作业紧凑、扰动小、效率高。

技术领域

本发明涉及一种浅表地层管廊一次成型掘进机及掘进方法。

背景技术

当前大城市发展，地铁、城市管廊、大型枢纽中心的建设蓬勃发展，拓展地下空间是必然趋势，在深埋隧道施工中，隧道掘进机(各类型的盾构机)是主要作业机械，具有暗挖作业、地表扰动少、投资少、作业效率高的特点，但是在浅表地层的管廊建设中，大多采用明挖施工，主要作业机械为挖掘机，土方作业量大，作业扰动大，管廊的管片填埋后续工序多，效率较低，但是浅表地层的管廊建设为城市地下空间的重要组成部分，占据相当大份额，急需专业用于浅表地层管廊施工的特种作业设备。

发明内容

本发明解决现有技术问题而提供一种集掘进、设备推进、管片安装多种工序于一体，随掘进同步进行管廊管片拼装施工，一次成型，作业紧凑、扰动小、效率高的浅表地层管廊一次成型掘进机及掘进方法。

为了解决上述技术问题，一种浅表地层管廊一次成型掘进机，包括推进装置和掘进总成，所述掘进总成包括切削铲斗和切削装置，所述切削铲斗与管廊的形状大小相匹配，所述切削铲斗的内部空心为储存仓，所述储存仓内设有与储存仓大小相匹配的内仓，所述切削铲斗的上方设有与内仓大小相匹配、供内仓进出储存仓的出口，所述切削铲斗的前端为切削端，所述切削端上设有与内仓连通的进口，所述切削铲斗在沿进口边缘安装有用于切削土体的切削装置，所述切削铲斗的后端与推进装置连接。本装置的外形根据管廊的预制管片进行设计，针对性强，通过切削铲斗开口边缘的切削装置对土体进行切割，通过推进装置推动切削铲斗移动，使得切割后的土体进入到切削铲斗的内仓内，当内仓满后，将内仓从切削铲斗内吊出，更换空的内仓即可继续掘进，而内仓内的切削土体即可实时转移，保证工程的进度，使得作业紧凑、扰动小、效率高。

优选地，所述切削铲斗的进口上设有可封闭进口的闸门。闸门在吊出内仓前关闭开口，可以斩断土体，方便内仓吊出。

优选地，所述切削铲斗的底部两侧设有螺旋输送装置，所述螺旋输送装置的进口设置在切削铲斗的进口，出口与内仓联通。螺旋输送装置可有效减低推进时堆积在切削装置周围土体的夯实度，防止土体的堆积堵塞。

优选地，所述切削装置为链条锯齿、振动锯齿、切割轮或滚齿。

作为本装置的第一种实施方式，所述推进装置包括第一推进总成和第一推进油缸，所述第一推进总成与管廊的形状大小相匹配，且安装在切削铲斗的后端，所述第一推进总成上安装有相互平行、且沿掘进方向布设的多个第一推进油缸，所述第一推进油缸在第一推进总成上沿预制管片的横剖面形状排列。

作为本装置的第二种实施方式，所述第一推进总成通过多个铰接油缸安装在切削铲斗的后端。铰接油缸可实现转弯，并在推进中调节姿态。

作为本装置的第三种实施方式，所述推进装置还包括第二推进总成和第二推进油缸，所述第二推进总成与管廊的形状大小相匹配，所述第二推进总成的前端通过多个第二推进油缸与切削铲斗的后端连接，所述第二推进总成的后端通过多个铰接油缸与第一推进总成的前端连接。

优选地，相邻所述第一推进油缸和相邻的第二推进油缸均间隔均匀布设。

优选地，所述预制管片与管廊的横截面大小相匹配。

一种浅表地层管廊一次成型掘进方法，利用上述浅表地层管廊一次成型掘进机，包括如下步骤：