一種環(huán)形頂管機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種頂管施工機(jī)械，尤其是涉及一種環(huán)形頂管機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在中國各大城市，城市市政工程的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新的階段。尤其是在毗鄰或者下穿既有建(構(gòu))筑物的地下工程中，對環(huán)境的影響限制導(dǎo)致對隧道施工工法和技術(shù)提出了更高的要求。以上海為例，在地下通道的建設(shè)中，往往無法采用明挖法進(jìn)行施工，而盾構(gòu)法在隧道長度較短時(shí)成本很高，城市環(huán)境局限也導(dǎo)致大型盾構(gòu)設(shè)備運(yùn)輸和安裝困難。
[0003]頂管法作為一種非開挖技術(shù)，具有不影響交通、對環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于我國沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)市政工程中水、氣、電、通信等小直徑管道的非開挖鋪設(shè)。目前我國最大直徑頂管工程為上海市污水治理白龍港片區(qū)南線輸送干線完善工程SST2.4標(biāo)，外徑只有4.66米。
[0004]全斷面頂管受現(xiàn)有技術(shù)限制，尺寸很難再進(jìn)行突破，為此尋求一種適用于交通繁忙地區(qū)大直徑地下通道建設(shè)的新型頂管施工機(jī)械。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種環(huán)形頂管機(jī)，可實(shí)現(xiàn)大尺寸斷面隧道建設(shè)，且隧道斷面形狀不受限制。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]一種環(huán)形頂管機(jī)，所述環(huán)形頂管機(jī)包括環(huán)形殼體、切削刀盤、泥水系統(tǒng)、同步注漿系統(tǒng)、頂推機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，環(huán)形頂管機(jī)后部連接有頂管管節(jié)，所述頂推機(jī)構(gòu)設(shè)置在頂管工作井內(nèi)，對頂管管節(jié)進(jìn)行頂進(jìn)，所述切削刀盤設(shè)在環(huán)形殼體內(nèi)，所述控制系統(tǒng)設(shè)置在地面，分別連接切削刀盤、泥水系統(tǒng)、同步注漿系統(tǒng)、頂推機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向系統(tǒng)；
[0008]控制系統(tǒng)對切削刀盤、泥水系統(tǒng)、同步注漿系統(tǒng)、頂推機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同控制，實(shí)現(xiàn)環(huán)形頂管機(jī)的頂管施工。
[0009]所述環(huán)形殼體包括外層殼體和內(nèi)層殼體，共同形成容納切削刀盤的環(huán)形空腔。
[0010]所述外層殼體和內(nèi)層殼體與土壤接觸的表面設(shè)有多個(gè)注漿孔，并與同步注漿系統(tǒng)的注漿管連接。
[0011]所述殼體后部沿環(huán)向設(shè)置有糾偏油缸，通過千斤頂?shù)男谐滩钶o助環(huán)形頂管機(jī)糾偏。
[0012]所述切削刀盤由多個(gè)同平面或交錯(cuò)的小刀盤組成，可拆卸地覆蓋整個(gè)環(huán)形殼體區(qū)域，所述切削刀盤后部依次連接有主軸承、減速器和驅(qū)動件，所述驅(qū)動件包括電動機(jī)或液壓油缸。
[0013]各所述小刀盤相對獨(dú)立，按照模塊化進(jìn)行設(shè)計(jì)組裝。
[0014]所述切削刀盤后部還設(shè)置有開挖倉，該開挖倉后部設(shè)有支撐擋板，所述頂推機(jī)構(gòu)的頂力作用在支撐擋板上。
[0015]所述頂管管節(jié)內(nèi)設(shè)有用于放置進(jìn)排泥管路、注漿管、液壓油管、油脂管和電纜的中空通道。
[0016]所述導(dǎo)向系統(tǒng)包括陀螺儀、傾斜儀和高度儀。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018](I)隧道斷面大。本發(fā)明解決了現(xiàn)有大斷面隧道建設(shè)的難題，可用于地下人行通道、公路隧道等的施工。
[0019](2)斷面形狀靈活。本發(fā)明小刀盤可拆卸式安裝，通過調(diào)節(jié)小刀盤的布置，本發(fā)明理論上可以開挖任意斷面形狀的隧道，不止局限于圓形隧道。
[0020](3)經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明由眾多小刀盤系統(tǒng)組成，每個(gè)機(jī)頭的規(guī)格只需略大于管節(jié)，且小刀盤系統(tǒng)可以重復(fù)使用，成本較低。
[0021](4)施工廢氣、廢土少。由于本發(fā)明只開挖環(huán)形區(qū)域內(nèi)的土體，施工期間的廢氣、廢土大為減少，而環(huán)形管節(jié)貫通后的內(nèi)部土體可按照普通土方開挖，有利于環(huán)境保護(hù)。
[0022](5)施工面穩(wěn)定。本發(fā)明的開挖面只限于環(huán)形區(qū)域，開挖面穩(wěn)定易于控制。
[0023](6)快速施工。本發(fā)明將全斷面隧道按非全斷面隧道進(jìn)行施工，小刀盤系統(tǒng)、頂進(jìn)設(shè)備等易于控制，施工進(jìn)度快。
[0024](7)地質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)。各小刀盤系統(tǒng)相對獨(dú)立，按照模塊化進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝，可根據(jù)不同的地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)整，適應(yīng)于復(fù)合地層，應(yīng)用范圍廣。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明的軸測示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明的同平面小刀盤示意圖；
[0027]圖3為圖2中A處的放大示意圖；
[0028]圖4為本發(fā)明的交錯(cuò)小刀盤示意圖；
[0029]圖5為圖4中B處的放大示意圖；
[0030]圖6為本發(fā)明的剖面示意圖；
[0031]圖7為本發(fā)明的施工示意圖。
[0032]圖中:1 一外層殼體，2—內(nèi)層殼體，3—切削刀盤，4一頂管管節(jié)，5—中空通道，6—注漿孔，7—泥漿密封裝置，8—主軸承，9一減速器，10 —電動機(jī)或液壓油缸，11 一開挖倉，12—支撐擋板，13—撐擋，14 一進(jìn)泥管路，15—排泥管路，16—注漿管，17—陀螺儀，18—傾斜儀，19一尚度儀，20—糾偏油缸，21一殼體，22—木塾環(huán)，23—均壓鋼環(huán)，24一止水圈，25一千斤頂，26—電纜，27一工作井，28一接收井，29一圍護(hù)墻，30—頂鐵，31一液壓油管。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0034]實(shí)施例1
[0035]本實(shí)施例提供一種環(huán)形頂管機(jī)，包括環(huán)形殼體、切削刀盤、泥水系統(tǒng)、同步注漿系統(tǒng)、頂推機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其后部連接有頂管管節(jié)4。
[0036]如圖1所示，環(huán)形殼體包括外層殼體I和內(nèi)層殼體2，共同組成容納切削刀盤3的環(huán)形空腔。外層殼體I支護(hù)周圍地層土體，同時(shí)在外層殼體I的保護(hù)下完成頂管管節(jié)4的頂進(jìn)。在頂管管節(jié)4結(jié)構(gòu)彎矩較小處，設(shè)置有若干中空通道5，作為進(jìn)排泥管路、注漿管、電纜和液壓油管等的安放通道。在外層殼體1、內(nèi)層殼體2和頂管管節(jié)4與土體接觸的一側(cè)，設(shè)置有若干注漿孔6。在外層殼體I和內(nèi)層殼體2后部，設(shè)置有泥漿密封裝置7。
[0037]如圖2-3所示，切削刀盤3由多個(gè)同平面小刀盤組成，可拆卸地覆蓋整個(gè)環(huán)形區(qū)域，各所述小刀盤相