[发明专利]顶管盾构一体机及其施工方法

说明书

本发明涉及一种顶管盾构一体机及其施工方法，包括：供固定于始发井的底部的底架；置于底架上且与开挖面相对的盾构装置，以供向开挖面掘进并拼装管片形成若干道单元环；固定于始发井远离开挖面的一侧的底部且部分置于底架的推进装置，该推进装置与盾构装置同轴设置，通过于推进装置与盾构装置之间放置管节并启动推进装置，以向开挖面推顶管节；以及置于管节和单元环内且与盾构装置固定连接的车架，该车架上安装有供向盾构装置运送管片的管片吊运机和供向外排出盾构装置开挖的渣土皮带机。本发明有效的解决了现有隧道掘进技术单一、不灵活的问题，将盾构施工功能与顶管施工功能集成于一体，能够灵活运用不同的掘进方法，提升施工效率且适应性强。

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，特指一种顶管盾构一体机及其施工方法。

背景技术

在国内，异型盾构机和顶管机凭借着其优秀的空间利用率、高开挖效率以及较佳地地面沉降控制，得到了较为广泛的应用，盾构机和掘进机是两种不同的隧道掘进方式，存在各自的优缺点，盾构机能够适用于小直径隧道的曲线作业，但在长距离直线段使用盾构机拼装管片进行施工时，由于管片拼装速度较慢，使得整体施工速度较慢，施工效率不高，顶管机虽然施工成本较低且施工速度快，但只适用于短距离直线段的顶进，无法完成小直径隧道的曲线作业。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种顶管盾构一体机及其施工方法，解决了现有隧道掘进技术单一、不灵活的问题，将盾构施工功能与顶管施工功能集成于一体，能够灵活运用不同的掘进方法，提升施工效率且适应性强。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种顶管盾构一体机，包括：

供固定于始发井的底部的底架；

置于底架上且与开挖面相对的盾构装置，以供向开挖面掘进并拼装管片形成若干道单元环；

固定于始发井远离开挖面的一侧的底部且部分置于底架的推进装置，该推进装置与盾构装置同轴设置，通过于推进装置与盾构装置之间放置管节并启动推进装置，以向开挖面推顶管节；以及

置于管节和单元环内且与盾构装置固定连接的车架，该车架上安装有供向盾构装置运送管片的管片吊运机和供向外排出盾构装置开挖的渣土的皮带机。

本发明提供了一种顶管盾构一体机，通过将盾构装置与推进装置集成于一体，能够在直线段利用推进装置使用顶管法施工，降低直线段的施工造价，在曲线段或复杂段利用盾构装置采用盾构法施工，能够于小直径隧道实现曲线作业，解决了现有隧道掘进技术单一、不灵活的问题，将盾构施工功能与顶管施工功能集成于一体，能够灵活运用不同的掘进方法，提升施工效率且适应性强。

本发明顶管盾构一体机的进一步改进在于，该推进装置包括固定于始发井远离开挖面的一侧的底部的反力架、间隔固设于反力架且围合呈环状的若干千斤顶以及置于底架且与千斤顶相对设置的顶环，该管节置于底架且位于盾构装置和顶环之间；

通过千斤顶向开挖面顶伸，以带动顶环向开挖面推顶管节。

本发明顶管盾构一体机的进一步改进在于，该推进装置还包括置于底架且位于千斤顶与顶环之间的若干个U型铁，该U型铁的顶部形成有开口，以于千斤顶与顶环之间形成吊运空间，从而能够通过吊运空间下放车架至底架上。

本发明顶管盾构一体机的进一步改进在于，该盾构装置包括置于底架的壳体、安装于壳体靠近开挖面一侧的刀盘、安装于壳体内且供推顶刀盘前进的推进油缸、安装于壳体内且供拼装管片的拼装机以及安装于壳体内且供输送渣土的螺旋机；

该拼装机具有一水平的平移梁，该平移梁部分伸出壳体，且平移梁的伸出部分与车架固定连接；

该螺旋机的一端靠近刀盘的底部且另一端自壳体向外伸出，该螺旋机的伸出部分位于车架的上方，以输送渣土至车架。