[发明专利]一种顶管盾构一体机

说明书

本发明公开了一种顶管盾构一体机，包括壳体、扩孔刀具、刀盘、刀具锁紧和推进装置、液压千斤顶、排土结构、刀盘驱动装置、搅拌结构、纠偏结构、动力结构、液压站、盾体和盾尾密封；所述刀具锁紧和推进装置包括刀具锁紧装置和刀具推进装置，所述刀具锁紧装置包括刀盘拉杆和设置于扩孔刀盘上的机械锁紧机构，所述机械锁紧机构包括连杆结构、挂钩、锁紧液压缸、连杆支座，所述的刀具推进装置包括刀盘拉杆和设置于扩孔刀盘上的机械推进机构，所述机械推进机构包括推进液压缸、铰轴支座、和液压缸支架。利用本发明能实现顶管施工和盾构施工方法相结合使用，结构简单、外形小巧及工作可靠。

技术领域

本发明涉及地下隧道施工设备领域，特别地，涉及一种顶管盾构一体机。

技术背景

在现有隧道施工过程中，盾构机施工和顶管机施工各有各的优势。盾构法隧道施工是在地表以下地层中采用盾构机进行暗挖隧道的一种施工方法。目前主要用于能源、大型水利枢纽、交通(公路、地铁施工等)等领域。盾构法具有自动化作业、速度快、人工强度低、对地面交通影响小等优点，但其价格昂贵且针对性很强，隧道曲率半径过小或隧道顶覆土太浅时施工难度将会显著增大。

顶管施工最初是由美国北太平洋公司完成的。我国的几大一线城市像北京、上海、广州、深圳等地先后引进国外先进的顶管施工设备及技术。顶管技术对居民生活环境影响较小，减轻对人口密集区的交通压力和地面的破坏，使用该技术敷设公共管廊和穿越公路铁路等，能有效的节省拆迁费用、降低施工周期。但对穿越空间过长、曲率半径小而且多种曲线组合在一起，以及推进过程中遇到障碍物时处理等非常困难。

盾构法施工成本高，工作井、接收井比同样尺寸的顶管施工工艺长度大5倍左右，占用场地大，在交通日益繁忙的大城市中施工有一定的局限性。顶管主要应用于单一地层的直线顶进，对曲线顶管实用性不强，转弯半径大，平顺度差，超长距离顶进时需要增加中继间，而且后靠背和管节容易开裂。目前，大直径、复杂地层、超长、曲线顶进，依靠现有的顶管技术不能很好的解决。因此，结合盾构和顶管各自的优点研发一种新型设备势在必行。

发明内容

为了克服上述技术的不足，降低施工成本，本发明提供了一种更加优越更加实用的一种顶管盾构一体机，本发明将盾构施工功能和顶管施工功能集成在同一套装置上，能实现顶管施工和盾构施工方法相结合使用。

为了实现上述的目的，本发明的设计采用如下的技术方案：

一种顶管盾构一体机，包括壳体、刀具1、刀盘2、刀具锁紧和推进装置3、液压千斤顶4、排土结构5、刀盘驱动装置6、搅拌结构7、纠偏结构8、动力结构9、液压站10、盾体和盾尾密封11；所述刀具锁紧和推进装置3包括刀具锁紧装置和刀具推进装置，所述刀具锁紧装置包括刀盘拉杆21和设置于扩孔刀盘27上的机械锁紧机构，所述机械锁紧机构包括连杆结构、挂钩22、锁紧液压缸24、连杆支座26，所述的刀具推进装置包括刀盘拉杆21和设置于扩孔刀盘27上的机械推进机构，所述机械推进机构包括推进液压缸31、铰轴支座32、和液压缸支架33。

可选地，所述连杆结构包括前连杆23、后连杆25和锁紧液压缸24的活塞杆，所述刀具锁紧装置设有刀盘耳座，所述挂钩22的下端铰接在刀盘耳座上，挂钩22的上端与前连杆23的一端铰接，前连杆23的另一端分别与后连杆25及锁紧液压缸24的活塞杆铰接，后连杆25的另一端与位于扩孔刀盘27上的连杆支座26铰接，锁紧液压缸24的下端铰接在刀盘耳座上。

可选地，所述挂钩22为环形挂钩，挂钩22的环形壁面在锁紧刀盘时贴合抱紧刀盘拉杆21，所述机械锁紧机构是扩孔刀盘27与刀盘拉杆21的离合机构。

可选地，所述刀具锁紧装置包括两套以上机械锁紧机构，相对应地两个以上挂钩22的环形壁面相互配合在锁紧刀盘时形成一对刀盘拉杆21的环抱圈。