[发明专利]格栅式非开挖顶管掘进设备及非开挖顶冲法隧洞掘进工艺

摘要

本发明涉及一种格栅式非开挖顶管掘进设备及非开挖顶冲法隧洞掘进工艺。格栅式非开挖顶管掘进设备，包括顶管油缸及其液压站、砼管、吊车、外顶铁、护套、导向砼管、顶管加力装置、格栅顶冲工作头或前冲式顶冲工作头以及安置在格栅顶冲工作头或前冲式顶冲工作头下面的导轨。格栅顶冲工作头由焊接为一体的顶冲头外圈、顶冲头内圈和格栅组成，顶冲头外圈的一个端面设有刀口，顶冲头的底部设有能通过导轨的通透窗口；顶管加力装置由油缸顶铁、加力油缸和活塞杆顶铁组成。本发明适用于非露天开挖掘进穿越铁路、公路、古建筑物、植被保护层或小河流的隧洞；能够有效地控制作业面土层溜坍，减少地表变形，达到安全、高效、文明、环保施工目的。

主权项

一种格栅式非开挖顶管掘进设备，包括顶管油缸(1)及其液压站、砼管(3)和吊车，其特征在于：还包括外顶铁、护套(5)、顶管加力装置(6)、导向砼管(7)、格栅顶冲工作头(8)或前冲式顶冲工作头(20)以及安置在格栅顶冲工作头(8)或前冲式顶冲工作头(20)下面的导轨(4)；所述格栅顶冲工作头(8)由焊接为一体的顶冲头外圈(12)、顶冲头内圈(13)和格栅(14)组成，顶冲头外圈(12)的外径与所述导向砼管(7)外径相等，顶冲头内圈(13)的内径与导向砼管(7)内径相等；顶冲头外圈(12)垂直于轴线的一个端面设有刀口(15)，格栅(14)与顶冲头外圈(12)带刀口端的内侧及顶冲头内圈(13)的端头焊接为一体；顶冲头外圈(12)垂直于轴线的另一个端面设有企口接头，格栅顶冲工作头(8)的底部设有能通过所述导轨(4)的长方形通透窗口(16)；所述前冲式顶冲工作头(20)由焊接为一体的前冲式顶冲头外圈(19)、顶冲头内圈(13)和格栅(14)组成，前冲式顶冲头外圈(19)与轴线夹角为α＝40°-70°的一个端面设有刀口(15)，格栅(14)与前冲式顶冲头外圈(19)带刀口端的内侧及顶冲头内圈(13)的端头焊接为一体；前冲式顶冲头外圈(19)垂直于轴线的另一个端面设有企口接头；所述砼管(3)和导向砼管(7)为中空圆柱形，砼管(3)和导向砼管(7)的端面设有企口接头或平口接头；在两根砼管(3)的接头处设有护套(5)；所述顶管加力装置(6)由油缸顶铁(24)、安装在油缸顶铁(24)外圈内侧周边的加力油缸(23)和活塞杆顶铁(21)组成；所述活塞杆顶铁(21)的一端紧固装有套入油缸顶铁(24)外圈的套管(22)，套管(22)的内圈与油缸顶铁(24)的外圈滑动配合，加力油缸(23)的活塞杆端头顶住活塞杆顶铁(21)；活塞杆顶铁(21)和油缸顶铁(24)的外径与所述砼管(3)外径相等，活塞杆顶铁(21)和油缸顶铁(24)的端面设有与砼管(3)端面相配合的企口接头或平口接头；所述外顶铁的外径与砼管(3)外径相等，外顶铁端面的企口接头或平口接头与砼管(3)端面相配合，外顶铁包括圆环形外顶铁(2)或半圆形外顶铁(27)；圆环形外顶铁(2)或半圆形外顶铁(27)的宽度相等并小于顶管油缸(1)及加力油缸(23)的行程。