顶管机洞内改造方法技术

本发明专利技术提供一种顶管机洞内改造方法，包括以下步骤：在一敞开式顶管机的机头前端扩挖改造室；在隧道管节围成的洞内铺设轨道并安装运输车以搬运改造装备；在改造室中安装起吊装置以移动改造装备；在洞外将一封闭式顶管机部分拆解以获得改造装备，改造装备包括刀盘体、齿轮箱、动力设备、电气设备、纠偏设备及泥水循环设备；分割刀盘体的副刀杆面以便于洞内搬运并在改造室中拼装刀盘体；加长敞开式顶管机的椎体长度并在椎体的空腔中加设中隔板；在椎体内设置破碎泥水仓并安装刀盘体；定位安装齿轮箱；以及对照封闭式顶管机结构定位安装动力设备、电气设备、纠偏设备及泥水循环设备。本发明专利技术能够在隧道施工过程中将顶管机由敞开式迅速改造为封闭式。

Modification Method of Pipe Jacking Machine in Tunnel

The present invention provides a method for retrofitting a pipe jacking machine in a tunnel, which includes the following steps: enlarging the retrofitting room at the front end of an open pipe jacking machine; laying tracks and installing transport trucks in the tunnel section to carry retrofitting equipment; installing lifting devices in the retrofitting room to move retrofitting equipment; dismantling part of a closed pipe jacking machine outside the tunnel to obtain retrofitting equipment and retrofitting equipment. The equipment includes cutter disc body, gear box, power equipment, electrical equipment, deviation correction equipment and mud circulation equipment; the auxiliary cutter rod surface of cutter disc body is divided so as to facilitate the handling in the hole and assemble the cutter disc body in the reformation room; the vertebral body length of open pipe jacking machine is lengthened and the middle partition plate is added in the cavity of the vertebral body; the mud water tank is set up in the vertebral body and the cutter disc body is installed; the gearbox is positioned and installed; The structure of closed pipe jacking machine is positioned and installed with power equipment, electrical equipment, deviation correction equipment and slurry circulation equipment. The invention can rapidly transform the pipe jacking machine from an open type to a closed type in the course of tunnel construction.

【技术实现步骤摘要】
顶管机洞内改造方法
本专利技术涉及顶管隧道施工
，尤其涉及一种顶管机洞内改造方法。
技术介绍
目前，进行隧道施工的顶管机主要分为敞开式顶管机和封闭式顶管机，其中，敞开式顶管机的机头处于敞开状态，主要依靠人工在机头挖土或爆破，再采用运输车管内输出土体；封闭式顶管机的机头处于封闭状态，通过刀盘切削土体，并采用高压水等措施使切削下来的土体在封闭仓内形成流动性泥浆，然后利用泥浆泵将泥浆抽出。敞开式顶管机的结构简单，技术难度低，适用于无地下水、尤其是障碍物较多的地质环境，但是存在劳动强度大、施工进度慢、容易造成塌方等缺陷。封闭式顶管机的机械化程度高，施工快，但不适用于地下障碍物较多或者岩石强度高的地质条件。因此，针对不同的地质情况和施工条件，应该采用合适的顶管机及配套设备。当隧道较长且途径地质复杂时，可能会在敞开式顶管机施工过程中面临地质条件突变而必须换用封闭式顶管机继续施工的情况，然而，施工过程中更换顶管机面临着巨大的困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够在隧道施工过程中将顶管机由敞开式迅速改造为封闭式的顶管机洞内改造方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种顶管机洞内改造方法，包括以下步骤：在一敞开式顶管机的机头前端扩挖改造室并对所述改造室进行喷锚支护处理；在隧道管节围成的洞内铺设轨道并安装能够沿所述轨道运动的运输车以搬运改造装备；在所述改造室中安装起吊装置以辅助移动所述改造装备；在洞外将一封闭式顶管机进行部分拆解以获得所述改造装备，其中，所述改造装备包括刀盘体、齿轮箱、动力设备、电气设备、纠偏设备及泥水循环设备；分割所述刀盘体的副刀杆面以便于洞内搬运并在所述改造室中拼装所述刀盘体；加长所述敞开式顶管机的椎体长度并在所述椎体的空腔中加设中隔板；在所述椎体内设置破碎泥水仓并安装所述刀盘体且所述破碎泥水仓位于所述中隔板与所述刀盘体之间；定位安装所述齿轮箱并使所述齿轮箱与所述刀盘体及所述隧道管节的中心轴在同一直线上；以及对照所述封闭式顶管机结构定位安装所述动力设备、所述电气设备、所述纠偏设备及所述泥水循环设备，并在安装完成后进行运转调试。本专利技术提供的顶管机洞内改造方法能够将施工过程中使用的敞开式顶管机改造为封闭式顶管机，以适应不同的地质条件，具有改造速度快，实用性强等特点。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的顶管机洞内改造方法的流程图。图2为本专利技术一实施例提供的敞开式顶管机、改造室及起吊装置的结构示意图。图3为本专利技术一实施例提供的隧道管节、轨道及运输车的结构示意图。图4为本专利技术一实施例提供的刀盘体分割前的结构示意图。图5为本专利技术一实施例提供的刀盘体分割后的部分结构示意图。图6为图2所示的敞开式顶管机的椎体与中隔板及破碎泥水仓的结构示意图。主要元件符号说明敞开式顶管机10机头11椎体12改造室20隧道管节30轨道31运输车32支撑块321起吊装置40支撑件41固定件42起吊件43加固件44刀盘体50中隔板60人孔61破碎泥水仓70如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1，本专利技术的实施例提供一种顶管机洞内改造方法，主要包括以下步骤：S1：在一敞开式顶管机的机头前端扩挖改造室并对改造室进行喷锚支护处理。具体地，请一并参阅图2，采用暗挖法在敞开式顶管机10的机头11前端扩挖改造室20是为了保证对机头11改造具有足够的空间。在一个实施例中，改造室20的截面呈马蹄形，当机头11的轮廓边缘呈圆形且直径为D1时，改造室20截面的弧形边所对应的圆的直径为D1+1.6m，即在机头11的周边留下0.8m宽的操作空间。在一个实施例中，对改造室20进行喷锚支护处理具体包括喷射混凝土及加设锚杆等操作以对改造室20进行加固支撑，从而提高改造室20的安全性。S2：在隧道管节围成的洞内铺设轨道并安装能够沿轨道运动的运输车以搬运改造装备。具体地，请一并参阅图3，隧道管节30为截面呈圆环状的混凝土管体。轨道31的延伸方向平行于隧道管节30的中心轴。在一个实施例中，运输车32为平板运输车并包括多个支撑块321，多个支撑块321可移动地放置于运输车32上，因此，可以根据改造装备与运输车32之间的接触面形状调整支撑块321的数量及位置。可以理解，改造装备即改造敞开式顶管机10所需的设备、零件等。S3：在改造室中安装起吊装置以辅助移动改造装备。具体地，请继续参阅图2，起吊装置40包括支撑件41、固定件42及多个起吊件43，支撑件41的一端固定连接于改造室20的底壁、另一端与固定件42相连接，多个起吊件43装设于固定件42上且间隔设置。可以理解，起吊过程中采用的起吊件43数量及位置可根据实际使用情况进行选择。在一个实施例中，起吊装置40还包括加固件44，加固件44的其中一端与固定件42远离支撑件41的一端相连接，另一端抵持于机头11。可以理解，起吊件43通过支撑件41、固定件42及加固件44与改造室20的底壁和机头11稳固连接，从而安全可靠地起吊改造装备。S4：在洞外将一封闭式顶管机进行部分拆解以获得改造装备，其中，改造装备包括刀盘体、齿轮箱、动力设备、电气设备、纠偏设备及泥水循环设备。本实施例中，根据隧道施工的地质环境的改变，需要将敞开式顶管机10改造为封闭式，直接拆解一封闭式顶管机获得改造装备，能够实现快速改造的需求。需要说明的是，对封闭式顶管机进行拆解可以与步骤S1～S3同时进行或者先于步骤S1～S3，因为封闭式顶管机在洞外进行拆解，不会影响改造室20的施工。具体地，动力设备主要包括行星减速机及电机。电气设备主要包括配电箱、计算机、电缆及多种传感器。纠偏设备主要包括纠偏泵站、纠偏千斤顶及油管。泥水循环设备主要包括泥水旁通、进浆管及排浆管。S5：分割刀盘体的副刀杆面以便于洞内搬运并在改造室中拼装刀盘体。具体地，请参阅图4及图5，刀盘体50大致呈圆形且表面设有多个撕裂刀、多个刮刀及多个贝型刀，其中，撕裂刀能够撕裂岩层，刮刀及贝型刀主要用于切削土体。可以理解，刀盘体50设于机头11与土体的接触端，面积较大，难以整体在洞内运输，因此采用切割的方法将刀盘体50进行分块运输，然后在改造室20中焊接在一起。本实施例中，将刀盘体50相远离的两个端部切割以分成三个部分，从而降低刀盘体50的宽度。需要说明的是，分割刀盘体50可以与步骤S1～S3同时进行或者先于步骤S1～S3，因为刀盘体50在洞外进行分割，不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种顶管机洞内改造方法，其特征在于，包括以下步骤：在一敞开式顶管机的机头前端扩挖改造室并对所述改造室进行喷锚支护处理；在隧道管节围成的洞内铺设轨道并安装能够沿所述轨道运动的运输车以搬运改造装备；在所述改造室中安装起吊装置以辅助移动所述改造装备；在洞外将一封闭式顶管机进行部分拆解以获得所述改造装备，其中，所述改造装备包括刀盘体、齿轮箱、动力设备、电气设备、纠偏设备及泥水循环设备；分割所述刀盘体的副刀杆面以便于洞内搬运并在所述改造室中拼装所述刀盘体；加长所述敞开式顶管机的椎体长度并在所述椎体的空腔中加设中隔板；在所述椎体内设置破碎泥水仓并安装所述刀盘体且所述破碎泥水仓位于所述中隔板与所述刀盘体之间；定位安装所述齿轮箱并使所述齿轮箱与所述刀盘体及所述隧道管节的中心轴在同一直线上；以及对照所述封闭式顶管机结构定位安装所述动力设备、所述电气设备、所述纠偏设备及所述泥水循环设备，并在安装完成后进行运转调试。

【技术特征摘要】
1.一种顶管机洞内改造方法，其特征在于，包括以下步骤：在一敞开式顶管机的机头前端扩挖改造室并对所述改造室进行喷锚支护处理；在隧道管节围成的洞内铺设轨道并安装能够沿所述轨道运动的运输车以搬运改造装备；在所述改造室中安装起吊装置以辅助移动所述改造装备；在洞外将一封闭式顶管机进行部分拆解以获得所述改造装备，其中，所述改造装备包括刀盘体、齿轮箱、动力设备、电气设备、纠偏设备及泥水循环设备；分割所述刀盘体的副刀杆面以便于洞内搬运并在所述改造室中拼装所述刀盘体；加长所述敞开式顶管机的椎体长度并在所述椎体的空腔中加设中隔板；在所述椎体内设置破碎泥水仓并安装所述刀盘体且所述破碎泥水仓位于所述中隔板与所述刀盘体之间；定位安装所述齿轮箱并使所述齿轮箱与所述刀盘体及所述隧道管节的中心轴在同一直线上；以及对照所述封闭式顶管机结构定位安装所述动力设备、所述电气设备、所述纠偏设备及所述泥水循环设备，并在安装完成后进行运转调试。2.如权利要求1所述的顶管机洞内改造方法，其特征在于：所述机头的轮廓边缘呈圆形且直径为D1；所述改造室的截面呈马蹄形且其圆弧形边所对应的圆的直径为D1+1.6m。3.如权利要求1所述的顶管机洞内改造方法，其特征在于：所述刀盘体的直径为D2；所述改造室沿所述隧道管节的中心轴方向的长度为D2+2m。4.如权利要求1所述的顶管...

【专利技术属性】
技术研发人员：董志伟，孙询，王坤，黎景雄，宝青峰，吴江淮，杨永强，李志军，张成勇，王三平，
申请(专利权)人：中铁隧道集团二处有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13