一种用于隧道联络通道的施工装备及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种用于隧道联络通道的施工装备及施工方法，施工装备包括：用于对开挖面进行回转挖掘以形成环形切面的回转切削盾体，回转切削盾体后端连接钢套管，钢套管用于分割环形切面与其中部的土体并对环形切面起支护作用，钢套管后端设有用于连接另一个钢套管的连接结构；用于为钢套管提供旋转动力的驱动装置以及推动钢套管向掘进方向移动的推进装置；用于预设于开挖面上的、将开挖隧道与主隧道隔离的洞门密封装置；用于阻挡于开挖面上位于回转切削盾体内部区域的土体、以保持其稳定性的土仓门组件。本申请能够减少施工对土体的扰动，降低对隧道整体的破坏，适合在小型或具有危险作业特质的位置进行作业。

A Construction Equipment and Method for Connecting Channel of Tunnel

【技术实现步骤摘要】
一种用于隧道联络通道的施工装备及施工方法
本专利技术涉及隧道施工装备
，更具体地说，涉及一种用于隧道联络通道的施工装备及施工方法。
技术介绍
联络通道，是设置在两条隧道之间的应急通道，方便一条隧道直接通往另一条隧道，以便快速逃生和救援。目前联络通道施工方法主要有冷冻法施工、注浆加固法施工，以及用于试验的盾构机/顶管机施工。冷冻法施工前期准备工作特别长，需要使整个掘进隧道及其周边区域都形成足够稳定性的冻土，接下来人工开挖，在人工开挖过程中，仍然一直需要对土体进行冷冻，这种施工方法，不仅施工速度慢，而且容易对既有隧道产生影响，以及施工人员安全性低。注浆加固法施工与冷冻法施工具有类似的缺陷，施工工期长，施工人员安全性低等。联络通道盾构法/顶管机施工，由于盾构机/顶管机需要用刀盘对土体进行全断面开挖，对土体扰动非常大，对主隧道影响很大，容易破坏既有隧道；而且盾构机/顶管机设备体型巨大，在主隧道里面很难布置下，设备进场和离场准备时间过长；设备成本过高，很难在这种短距离的联络通道施工中推广。综上所述，如何使隧道施工能够避免破坏隧道且安全性高，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种用于隧道联络通道的施工装备及施工方法，该施工装备能够用于实现隧道联络通道的挖掘，且能够避免破坏隧道的主体结构，保证了较高的安全性。本专利技术的另一目的是提供一种应用于上述施工装备的施工方法，能够实现安全的掘进操作。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于隧道联络通道的施工装备，包括：用于对开挖面进行回转挖掘以形成环形切面的回转切削盾体，所述回转切削盾体后端连接钢套管，所述钢套管用于分割所述环形切面与其中部的土体并对所述环形切面起支护作用，所述钢套管后端设有用于连接另一个所述钢套管的连接结构；用于为所述钢套管提供旋转动力的驱动装置以及推动所述钢套管向掘进方向移动的推进装置；用于预设于开挖面上的、将开挖隧道与主隧道隔离的洞门密封装置；用于阻挡于开挖面上位于所述回转切削盾体内部区域的土体、以保持其稳定性的土仓门组件。优选的，还包括用于安装在接收端一侧的洞门密封装置，和/或，用于设置于接收端以接收所述回转切削盾体的接收套筒。优选的，所述推进装置包括设于固定位置的反力组件和用于推动所述驱动装置向掘进方向移动的推进油缸，所述反力组件与所述推进装置连接，用于所述推进油缸提供反力，所述推进油缸连接所述驱动装置。优选的，所述驱动装置包括：用于为所述钢套管提供旋转动力的驱动马达、将所述驱动马达的扭矩传递给所述钢套管的旋转连接机构，以及用于夹紧所述钢套管的夹紧油缸。优选的，还包括用于向掘进状态的所述钢套管的后端传输备用的钢套管的钢套管传送组件，所述钢套管传送组件包括用于放置所述钢套管的支架，所述支架连接在掘进方向前后移动的进给油缸，所述进给油缸连接于高度方向伸缩的顶升油缸，或者所述进给油缸连接于水平方向伸缩的横移油缸。优选的，所述洞门密封装置包括：设置于开挖面上的环形的支护装置，设置在所述支护装置上、用于与所述回转切削盾体进行径向密封的第一密封装置，以及设置在所述土仓门组件外圈以实现与所述回转切削盾体或所述钢套管的径向密封的第二密封装置。优选的，所述土仓门组件包括：用于预设在所述开挖面的土仓门、对所述土仓门施加顶推力以实现所述开挖面保压的辅助顶推油缸，所述辅助顶推油缸设置于所述油缸支架上。优选的，所述回转切削盾体包括直接接触所述开挖面的切削刀组件和环形的用于支护土体的回转盾体，所述回转盾体连接于所述切削刀组件后端。一种用于隧道联络通道的施工方法，其特征在于，应用于上述任一项所述的用于隧道联络通道的施工装备，所述施工方法包括：预设所述土仓门组件于开挖面的中部，预设所述洞门密封装置于开挖面的外环；控制所述回转切削盾体或所述钢套管旋转推进，以使所述回转切削盾体对所述洞门密封装置和所述土仓门组件中间的环形区域进行掘进。优选的，进行掘进前或掘进过程中，在开挖隧道的接收端设置用于接收的所述回转切削盾体的接收套筒，和/或，掘进完成后对所述钢套管中部的土体进行挖掘。本申请所提供的施工装备中，通过驱动装置驱动钢套筒转动，用于带动回转切削盾体转动以钻取待开挖面，且推进装置将钢套筒向掘进方向推进，以便在掘进的过程中不断深入。由于钢套筒的结构为筒形，因而在伸入开挖面后能够对环形的开发面实现支撑。整个隧道的支护完成后，可以在钢套筒中进行土体的挖掘，这样能够减少对土体的扰动，降低对隧道整体的破坏，适合在小型或具有危险作业特质的位置进行作业。本申请还提供了一种应用于上述施工装备的方法。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供的用于隧道联络通道的施工装备的正视图；图2为图1的A-A向剖视图；图3为图2中左侧的局部示意图；图4为安装洞门密封装置的示意图；图5为组装与调试状态的示意图；图6为掘进状态的示意图；图7为安装接收端密封装置及接收套筒的示意图；图8为接收回转切削盾体的示意图；图9为挖掘钢套筒内部土体的示意图。图1-9中：回转切削盾体1、切削刀组件1-1、回转盾体1-2；钢套管2；驱动装置3、夹紧油缸3-1、驱动马达3-2、驱动箱3-3、轴承3-4、旋转连接机构3-5；推进装置4、推进油缸4-1、反力组件4-2；导向装置5；土仓门组件6、土仓门6-1、密封装置6-2、辅助顶推油缸6-3、油缸支架6-4；钢套管传送组件7、顶升油缸7-1；洞门密封装置8、后配套9、接收套筒10。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他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的核心是提供一种用于隧道联络通道的施工装备及施工方法，该施工装备能够用于实现隧道联络通道的挖掘，且能够避免破坏隧道的主体结构，保证了较高的安全性。本专利技术的另一核心是提供一种应用于上述施工装备的施工方法，能够实现安全的掘进操作。请参考图1至图9，图1为本专利技术所提供的用于隧道联络通道的施工装备的正视图；图2为图1的A-A向剖视图；图3为图2中左侧的局部示意图；图4为安装洞门密封装置的示意图；图5为组装与调试状态的示意图；图6为掘进状态的示意图；图7为安装接收端密封装置及接收套筒的示意图；图8为接收回转切削盾体的示意图；图9为挖掘钢套筒内部土体的示意图。本申请提供了一种用于隧道联络通道的施工装备，主要用于对土体进行隧道挖掘加工，在结构上，上述施工装备主要包括：用于对开挖面进行回转挖掘以形成环形切面的回转切削盾体1，回转切削盾体1后端连接钢套管2，钢套管2用于分割环形切面与其中部的土体并环形切面起支护作用，钢套管2后端设有用于连接另一个钢套管2的连接结构；用于为钢套管2提供旋转动力的驱动装置3以及推动钢套管2向掘进方向移动的推进装置4；用于预设于开挖面上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于隧道联络通道的施工装备，其特征在于，包括：用于对开挖面进行回转挖掘以形成环形切面的回转切削盾体(1)，所述回转切削盾体(1)后端连接钢套管(2)，所述钢套管(2)用于分割所述环形切面与其中部的土体并对所述环形切面起支护作用，所述钢套管(2)后端设有用于连接另一个所述钢套管(2)的连接结构；用于为所述钢套管(2)提供旋转动力的驱动装置(3)以及推动所述钢套管(2)向掘进方向移动的推进装置(4)；用于预设于开挖面上的、将开挖隧道与主隧道隔离的洞门密封装置(8)；用于阻挡于开挖面上位于所述回转切削盾体(1)内部区域的土体、以保持其稳定性的土仓门组件(6)。

【技术特征摘要】
1.一种用于隧道联络通道的施工装备，其特征在于，包括：用于对开挖面进行回转挖掘以形成环形切面的回转切削盾体(1)，所述回转切削盾体(1)后端连接钢套管(2)，所述钢套管(2)用于分割所述环形切面与其中部的土体并对所述环形切面起支护作用，所述钢套管(2)后端设有用于连接另一个所述钢套管(2)的连接结构；用于为所述钢套管(2)提供旋转动力的驱动装置(3)以及推动所述钢套管(2)向掘进方向移动的推进装置(4)；用于预设于开挖面上的、将开挖隧道与主隧道隔离的洞门密封装置(8)；用于阻挡于开挖面上位于所述回转切削盾体(1)内部区域的土体、以保持其稳定性的土仓门组件(6)。2.根据权利要求1所述的施工装备，其特征在于，还包括用于安装在接收端一侧的洞门密封装置(8)，和/或，用于设置于接收端以接收所述回转切削盾体(1)的接收套筒(10)。3.根据权利要求1所述的施工装备，其特征在于，所述推进装置(4)包括设于固定位置的反力组件(4-2)和用于推动所述驱动装置(3)向掘进方向移动的推进油缸(4-1)，所述反力组件(4-2)与所述推进装置(4)连接，用于所述推进油缸(4-1)提供反力，所述推进油缸(4-1)连接所述驱动装置(3)。4.根据权利要求1所述的施工装备，其特征在于，所述驱动装置(3)包括：用于为所述钢套管(2)提供旋转动力的驱动马达(3-2)、将所述驱动马达(3-2)的扭矩传递给所述钢套管(2)的旋转连接机构(3-5)，以及用于夹紧所述钢套管(2)的夹紧油缸(3-1)。5.根据权利要求1所述的施工装备，其特征在于，还包括用于向掘进状态的所述钢套管(2)的后端传输备用的钢套管(2)的钢套管传送组件(7)，所述钢套管传送组件(7)包括用于放置所述钢套管(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：程永亮，彭正阳，代为，刘学，张瑞临，刘任丰，申鹏飞，马龙明，陈亮，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43