[发明专利]应用于管幕法的土方开挖装置及其开挖方法

说明书

本发明涉及一种应用于管幕法的土方开挖装置及其开挖方法，管幕设于土体内，所述土方开挖装置包括：可在管幕内自行走的行走机构和设于所述行走机构的前侧、且供切削土体的切削机构。本发明的土方开挖装置在不断前进的同时切削土体，装置各个部件之间的配合较佳，从而提升了施工效率。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特指一种应用于管幕法的土方开挖装置及其开挖方法。

背景技术

管幕法是一种新型暗挖法施工技术，它的施工原理为在始发井与接收井之间，利用顶管设备将钢管顶进土体，各钢管间依靠锁口相接形成管排，并在锁口空隙注入止水剂以达到止水要求，然后，在管幕的保护下施作地下结构。

在软土地区管幕法施工过程中，管幕法多与箱涵顶进施工工艺相结合，在箱涵结构依次顶进的同时，依靠箱涵结构的支撑作用，逐步挖出箱涵结构内土体，最终完成顶推置换施工；或者利用台阶法等土方分部开挖方式结合临时支撑系统，完成管幕下土方开挖作业。

然而，这两种施工方法中前者工艺复杂，顶进箱涵所需要的时间较长，施工效率较低；而后者需要分次进行土方开挖，开挖所需的设备较多，同样存在耗时较长、施工效率较低的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种应用于管幕法的土方开挖装置及其开挖方法，可以解决现有土方开挖方法施工效率较低的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种应用于管幕法的土方开挖装置，管幕设于土体内，所述土方开挖装置包括：

可在管幕内自行走的行走机构；

设于所述行走机构的前侧且供切削土体的切削机构。

本发明的有益效果是，采用行走机构和切削机构配合，使土方开挖装置能够在管幕内一边切削土体一边前进，从而提升了施工效率。

本发明应用于管幕法的土方开挖装置的进一步改进在于，所述切削机构包括可沿中心轴转动的滚筒，所述滚筒的表面设置有切削刀具，所述行走机构通过一驱动杆与所述中心轴连接，且所述驱动杆可转动地连接于所述行走机构，通过驱动所述驱动杆转动从而带动所述滚筒摆动。

本发明应用于管幕法的土方开挖装置的进一步改进在于，所述行走机构上设有连接于所述驱动杆远离所述滚筒的一端且可伸缩的驱动设备，通过驱动所述驱动设备伸缩从而带动所述驱动杆转动。

本发明应用于管幕法的土方开挖装置的进一步改进在于，所述滚筒水平设置。

本发明应用于管幕法的土方开挖装置的进一步改进在于，所述切削刀具呈螺旋状布设于所述滚筒的表面。

本发明应用于管幕法的土方开挖装置的进一步改进在于，

一前壳体，所述前壳体上设有可顶撑并固定于管幕的前顶撑组件；

一后壳体，所述后壳体上设有可顶撑并固定于管幕的后顶撑组件；以及

设于所述前壳体与后壳体之间的顶进设备。

本发明应用于管幕法的土方开挖装置的进一步改进在于，所述土方开挖装置还包括设于所述前壳体的前支撑件和对应所述前支撑件设置且可伸缩的前顶撑设备，所述前顶撑设备伸长时其端部抵靠于所述前支撑件，从而使得所述前支撑件抵靠于管幕的表面，且通过所述前壳体上相对两侧的前支撑件顶撑于管幕相对的两个内表面从而实现所述前壳体固定于所述管幕；

所述土方开挖装置还包括设于所述后壳体的后支撑件和对应所述后支撑件设置且可伸缩的后顶撑设备，所述后顶撑设备伸长时其端部抵靠于所述后支撑件，从而使得所述后支撑件抵靠于管幕的表面，且通过所述后壳体上相对两侧的后支撑件顶撑于管幕相对的两个内表面从而实现所述后壳体固定于所述管幕。