顶管-半管节盾构兼容装置和其联接方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种顶管‑半管节盾构兼容装置和其联接方法，其中，顶管‑半管节盾构兼容装置包括：顶管、半管节盾构、过渡接头和安装组件，半管节盾构包括相互配合设置的上管节和下管节，上管节与下管节利用安装组件配合安装，半管节盾构通过过渡接头与顶管相联接。通过本发明专利技术的技术方案，提高了顶管‑半管节盾构兼容装置施工的普适性，从而提高了掘进工作的效率，降低了施工成本。

Half pipe jacking device and its connecting method compatible shield

The invention discloses a pipe jacking pipe section semi shield compatible device and method, the connection among them, half pipe jacking pipe section shield compatible device comprises a pipe, tube shield, semi section transition joint and mounting assembly, half pipe shield section including interaction arranged on the pipe and pipe section on pipe section and under the pipe section by mounting assembly with the installation, half pipe shield which is connected by transition joints and pipe jacking. Through the technical scheme of the invention improves the pipe jacking pipe section semi shield compatible device construction universality, thereby improving the efficiency of tunneling, reduces the construction cost.

【技术实现步骤摘要】
顶管-半管节盾构兼容装置和其联接方法
本专利技术涉及掘进设备
，尤其涉及一种顶管-半管节盾构兼容装置和一种顶管-半管节盾构兼容装置的联接方法。
技术介绍
现有技术中，顶管和半管节盾构两者都是敷设地下管道的施工方法，它们各自都有优点和缺点。顶管是一项非常成熟的施工技术，应用很广泛，有圆形断面和矩形断面两种，其优点是费用低、施工速度块，缺点是顶进距离不能太长和曲线顶进时技术比较复杂。半管节盾构则是一项全新的技术，它能适用于各种断面形状的管道和隧道，其优点是适用于长距离和小曲率半径的施工，缺点是施工费用高。
技术实现思路
针对上述问题中的至少之一，本专利技术提供了一种顶管-半管节盾构兼容装置方案，通过将顶管与半管节盾构相结合，在施工过程中先采用顶管，当顶力大到无法顶进或遇到小曲率半径等顶管施工无法进行的地方，将其转换为半管节盾构施工，充分发挥顶管和半管节盾构施工的优点，适用于各种断面形状，提高了顶管-半管节盾构兼容装置施工的普适性。为实现上述目的，本专利技术提供了一种顶管-半管节盾构兼容装置，包括：顶管、半管节盾构、过渡接头和安装组件，半管节盾构包括相互配合设置的上管节和下管节，上管节与下管节利用安装组件配合安装，半管节盾构通过过渡接头与顶管相联接。在该技术方案中，通过将顶管与半管节盾构相固定联接结合，在施工过程中先采用顶管，当顶力大到无法顶进或遇到小曲率半径等顶管施工无法进行的地方，将其转换为半管节盾构施工，充分发挥顶管和半管节盾构施工的优点，适用于各种断面形状，提高了顶管-半管节盾构兼容装置施工的普适性。其中，半管节盾构包括上管节和下管节，上管节和下管节的设计为对称型，其断面形状为矩形、圆形或其他形状，根据本专利技术的具体实践情况进行确定。半管节盾构的上下两半的结构设计使得其整体性和受力情况都比较好，因此能够做成真正的矩形断面，而不是现在管片盾构所做成的类矩形断面，提高了半管节盾构的兼容性和掘进工作的效果。具体地，为了满足方便转换成半管节盾构进行操作的需要，在盾构掘进机出洞时，须先在其后安装3至4节半管节盾构，而后安装一个过渡接头，再与顶管进行联接，这样就完成了半管节盾构与顶管之间的过渡。由于盾构尾部密封装置比较厚，施工中就在它和半管节盾构外周间留下一个较大的空间。为了避免该空间对周边土体、建筑及地面产生不良影响所以在半管节盾构施工时要进行同步注浆，以充填盾构尾部密封走过时所留下的空间。顶管施工时管外壁与土的间隙很小，所以顶管管节外径壁厚须比半管节盾构的壁厚更厚。在上述技术方案中，优选地，安装组件包括管节运输装置、推进装置、臂杆装置；管节运输装置用于将上管节和下管节运输到指定的位置；推进装置带动相固定的上管节和下管节进行小范围的角度和/或位移的转换；臂杆装置用于将上管节和下管节与推进装置相固定。在该技术方案中，安装组件中包括管节运输装置、推进装置和臂杆装置，其中，管节运输装置包括上管节运输轮、下管节运输轮、轨道、托轮、活动踏板、管节推进导轨，推进装置包括管节安装油缸、小臂油缸、底部推进油缸、上部推进油缸、两侧推进油缸、摆动油缸、大臂油缸，臂杆装置包括管节联接器、小臂、大臂、大臂支撑套、管节安装段、管节安装段壳体。具体地，在安装管节之前，先把两侧的推进油缸全部回缩到底，再用人工把它们转向前方。然后，把小臂油缸完全伸出，使大臂和小臂成一直线，以便待装的下管节进入管节安装段内。当待装的下管节大部分进入管节安装段内时，可把管节联接器拆除。然后，使小臂慢慢转过来。当管节安装油缸的头部伸出与待装的下管节能联接时就把它们联接起来，之后再让管节安装油缸回缩，把待装的下管节吊起，让下管节运输轮离开导轨一定高度。再将大臂油缸回缩，当待装的下管节到达下管节旋转中心时，用人工把它转90°，再卸下下管节运输轮。在底部推进油缸回缩的同时，由它带动活动踏板一起回缩。当它们回缩到底以后也就留出了下管节的安装空间。将大臂油缸伸出，把待装的下管节移到位后再让管节安装油缸伸出把待装的下管节置放于管节推进导轨上，最后让底部推进油缸伸出，把下管节靠紧已装的管节，完成下管节的安装过程。在安装上管节之前，首先将上部推进油缸缩回，让摆动油缸把上部推进油缸转动到一定倾角的位置，再将管节安装油缸旋转180°即头朝上之后再用螺栓固定。与安装下管节的方法类似的，在待装的上管节进入管节安装段之前，将小臂伸直，当待装的上管节进入管节安装段之后再将小臂弯折回原有的状态。当待装的上管节进入管节安装段之后，再用大臂和小臂把管节安装油缸的头部转换到指定位置，插入待装的上管节的孔内以后，再把上管节升高一些，卸下上管节运输轮。其中，管节安装油缸的头部一定要插入待装的上管节的孔内，否则在后续安装过程中管节可能会产生位移，给安装造成困难，严重的还可能发生安全事故。接下来把待装的上管节移动到上管节旋转中心以后，再慢慢地把它升高到可以自由旋转的高度时停下。然后将待装的上管节旋转90°，再用大臂油缸把它移到位以后，缩回管节安装油缸，将上管节与下管节结合再联结上所有螺栓，完成半管节盾构的联接过程。在上述技术方案中，优选地，上管节和下管节的两侧分别设置为一侧高一侧低。在该技术方案中，上管节的较长的一侧与下管节的较短的一侧相结合，上管节的较短的一侧与下管节的较长的一侧相结合，组合形成纵向错缝的结构，使半管节盾构在上下方向上能够承受更大的力，提高了抗震性能，从而提高了半管节盾构的稳定性。本专利技术还提供了一种顶管-半管节盾构兼容装置的联接方法，应用于上述顶管-半管节盾构兼容装置，包括：通过管节运输装置将下管节运输到指定位置，将下管节与推进装置相固定；通过推进装置将下管节转换到预设的角度和位置，并将下管节与已有的管节相固定；通过管节运输装置将与下管节配合设置的上管节运输到相应的位置，将上管节与推进装置相固定；通过推进装置将下管节转换到对应的角度和位置，并将上管节分别与下管节和已有的管节相固定；将上管节和下管节通过过渡接头与顶管相固定联接。在该技术方案中，通过安装组件将下管节与上管节进行安装固定，其中，安装组件包括管节运输装置、推进装置和臂杆装置，首先，管节运输装置将下管节运输到指定位置，在臂杆装置的带动下将推进装置与下管节配合固定，推进装置带动下管节进行小范围的角度转换和/或位置转换，使下管节到达预设的位置。若该下管节不是第一组管节，则将该下管节与已有的管节进行固定。下管节安装完成后，按照与下管节类似的安装方式安装上管节。具体地，首先利用管节运输装置将上管节运输到指定位置，在臂杆装置的带动下将推进装置与上管节配合固定，在推进装置的带动下进行位置和/或角度的转换，将上管节转换到与下管节配合安装的位置，实现上管节与下管节的固定联接。在上述技术方案中，优选地，上述通过管节运输装置将下管节运输到指定位置，将下管节与推进装置相固定的具体步骤包括：将两侧的推进油缸回缩到底并转向前方，将小臂油缸完全伸出，使大臂和小臂成一直线，将下管节装入管节安装段的同时，将管节联接器拆除；将小臂旋转一定角度，将管节安装油缸的头部伸出与下管节相联接。在该技术方案中，在安装管节之前，先把两侧的推进油缸全部回缩到底，再用人工把它们转向前方。然后，把小臂油缸完全伸出，使大臂和小臂成一直线，以便待装的下管节进入管节安装段内。当待装的下管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种顶管‑半管节盾构兼容装置，其特征在于，包括：顶管、半管节盾构、过渡接头和安装组件，所述半管节盾构包括相互配合设置的上管节和下管节，所述上管节与所述下管节利用所述安装组件配合安装，所述半管节盾构通过所述过渡接头与所述顶管相联接。

【技术特征摘要】
1.一种顶管-半管节盾构兼容装置，其特征在于，包括：顶管、半管节盾构、过渡接头和安装组件，所述半管节盾构包括相互配合设置的上管节和下管节，所述上管节与所述下管节利用所述安装组件配合安装，所述半管节盾构通过所述过渡接头与所述顶管相联接。2.根据权利要求1所述的顶管-半管节盾构兼容装置，其特征在于，所述安装组件包括管节运输装置、推进装置、臂杆装置；所述管节运输装置用于将所述上管节和所述下管节运输到指定的位置；所述推进装置带动相固定的所述上管节和所述下管节进行小范围的角度和/或位移的转换；所述臂杆装置用于将所述上管节和所述下管节与所述推进装置相固定。3.根据权利要求2所述的顶管-半管节盾构兼容装置，其特征在于，所述上管节和所述下管节的两侧分别设置为一侧高一侧低。4.一种顶管-半管节盾构兼容装置的联接方法，应用于权利要求1至3中任一项所述的顶管-半管节盾构兼容装置，其特征在于，包括：通过管节运输装置将下管节运输到指定位置，将所述下管节与推进装置相固定；通过所述推进装置将所述下管节转换到预设的角度和位置，并将所述下管节与已有的管节相固定；通过所述管节运输装置将与所述下管节配合设置的上管节运输到相应的位置，将所述上管节与推进装置相固定；通过所述推进装置将所述下管节转换到对应的角度和位置，并将所述上管节分别与所述下管节和已有的管节相固定；将所述上管节和所述下管节通过过渡接头与顶管相固定联接。5.根据权利要求4所述的顶管-半管节盾构兼容装置的联接方法，其特征在于，所述通过管节运输装置将下管节运输到指定位置，将所述下管节与推进装置相固定的具体步骤包括：将两侧的推进油缸回缩到底并转向前方，将小臂油缸完全伸出，使大臂和小臂成一直线，将所述下管节装入管节安装段的同时，将管...

【专利技术属性】
技术研发人员：余彬泉，田玉福，张道广，穆廷波，
申请(专利权)人：山东万广建设工程有限公司，扬州广鑫重型设备有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37