用于盾构机施工时防止周围管道破坏的压制装置及其压制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了用于盾构机施工时防止周围管道破坏的压制装置及其压制方法，属于隧道施工技术领域，其装置包括管道以及设置在管道上方设置有护板机构，护板机构的两端通过连接机构与驱动机构连接；其方法步骤为当盾构机进行施工钻孔时，启动驱动机构，驱动机构会带动连接机构运动，连接机构进而会给护板机构的两端施加向下的预压力来对管道进行压制。利用本发明专利技术的装置能够使盾构机进行钻孔施工时，管道保持原有的状态，有效地避免了由于盾构机的施工对管道产生的不安全因素，不会给施工区域内的交通运输和居民正常生活带来影响，同时又不需要耗费大量的人力和物力。

The pressing device and method used to prevent the damage of surrounding pipeline during shield machine construction

The invention provides a pressing device and a pressing method for preventing the damage of the surrounding pipeline during the construction of the shield machine, belonging to the technical field of tunnel construction. The device comprises a pipeline and a guard plate mechanism arranged above the pipeline. The two ends of the guard plate mechanism are connected with the driving mechanism through the connecting mechanism. The method steps are: when the shield machine is drilling, the driving mechanism is started and the driving mechanism is driven The motive mechanism will drive the connecting mechanism to move, and then the connecting mechanism will exert downward pre pressure on both ends of the guard mechanism to suppress the pipeline. The device of the invention can keep the pipeline in the original state when the shield machine is used for drilling construction, effectively avoiding the unsafe factors caused by the construction of the shield machine on the pipeline, and will not affect the transportation and the normal life of the residents in the construction area, at the same time, it does not need to consume a lot of manpower and material resources.

【技术实现步骤摘要】
用于盾构机施工时防止周围管道破坏的压制装置及其压制方法
本专利技术属于隧道施工
具体涉及用于盾构机施工时防止周围管道破坏的压制装置及其压制方法。
技术介绍
盾构隧道施工法是指利用盾构机进行钻孔，在钻孔的同时一方面要控制开挖面及围岩不发生坍塌失稳事故，一方面要进行隧道的掘进、出渣，并在盾构机内完成拼装管片形成衬砌，衬砌完成后进行灌注混凝土，是一种不扰动围岩而修筑隧道的一种方法。利用盾构机进行钻孔施工过程中时，盾构机钻进机构周围会产生向外扩张的力，将周围的土体不断地向外推，会使周围埋设的给水管、煤气管、排污管等管线发生沉降，严重时会导致管线破裂，影响周围的交通运输和周围居民的正常生活。在施工过程中很有必要采取一定的措施来防止这种管道的破坏，保持管道原有的状态。目前针对这种防止管道的破坏问题做专门研究人员还很少，在工程中，一般是设置隔离墙来截断盾构施工对管道的影响，但是隔离设置过程复杂，需要耗费大量的人力和物力。因此，如何解决对周围管道进行防护及降低防护成本是本领域技术人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提出了用于盾构机施工时防止周围管道破坏的压制装置及其压制方法，在管道上方设置压制装置来抵消和平衡盾构机钻孔时产生的向外扩张的力，对管道的压制、保护效果好，且操作简单，成本低。其具体技术方案及具体方法过程如下：一种用于盾构机施工时防止周围管道破坏的压制装置，包括管道，所述管道上方设置有用于压制管道的护板机构，所述护板机构的两端通过连接机构与驱动机构连接。进一步限定，所述护板机构包括至少两个连杆块，且多个连接块之间通过连接杆连接。进一步限定，所述连接机构为拉杆，所述拉杆与护板机构上两端的连接块连接。进一步限定，所述驱动机构包括驱动件和杠杆，所述驱动件与杠杆连接，所述杠杆与拉杆连接。进一步限定，所述驱动机构还包括支撑杆，所述支撑杆的顶端设置有支点且支撑杆通过支点与杠杆铰接。进一步限定，所述支点将杠杆分为长力臂段和短力臂段，所述长力臂段的末端与驱动件连接，所述短力臂段的末端与连接机构连接，且所述长力臂段与短力臂段的长度比值为10：1～5：1。根据上述用于盾构机施工时防止周围管道破坏的压制装置实现压制的方法，所述步骤包括：当盾构机进行施工钻孔时，启动驱动机构，驱动机构会带动连接机构运动，连接机构进而会给护板机构的两端施加向下的预压力来对管道进行压制。进一步限定，所述方法具体为：1)当盾构机进行施工钻孔时，启动驱动件，驱动件将杠杆的一端向上顶起，同时杠杆的另一端将拉杆向下压；2)拉杆会将护板机构的两端向下压，从而给整个护板机构施加向下的预压力来压制管道，对管道进行保护。进一步限定，所述步骤1)具体为：当盾构机进行施工钻孔时，启动驱动件，驱动件驱动杠杆运动，杠杆在支撑杆的支撑下沿着支点旋转，杠杆与驱动件连接的一端被向上顶起，与拉杆连接的一端将拉杆向下压。进一步限定，所述步骤2)具体为：拉杆会将杠杆传递过来水平方向的力抵消一部分，将竖直方向的力施加给与其连接的设置在护板机构两端的连接块，两端的连接块会带动其它连接块及连接杆给管道施加向下的预压力来抵消由于盾构机施工产生的向外扩张的力，对管道进行保护。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、本专利技术用于盾构机施工时防止周围管道破坏的压制装置包括管道及设置在管道上方的护板机构，在护板机构的两端通过连接机构连接有驱动机构；当盾构机进行施工钻孔时，启动驱动机构，驱动机构会带动连接机构运动，连接机构进而会给护板机构的两端施加向下的预压力来对管道进行压制，从而抵消盾构机钻孔时产生的向外扩张的力，使管道保持原有的状态，有效地避免了盾构机施工时对管道产生的不安全因素，不会给施工区域内的交通运输和居民正常生活带来影响，同时又不需要耗费大量的人力和物力。2、驱动机构由驱动件、杠杆和支撑件组成，驱动件与杠杆连接，用于驱动杠杆运动，在支撑杆的顶端设置有支点，支撑杆通过支点与杠杆连接，杠杆在运动时绕着支点旋转；支点将杠杆分为长力臂段和短力臂段，长力臂段与短力臂段的长度比值为10：1～5：1，长力臂段的末端与驱动件连接，短力臂段的末端与拉杆的一端连接，拉杆的另一端与设置在护板机构上两端的连接块连接。这样连接的好处在于，当驱动件将杠杆的一端向上顶起时，即使驱动件向上顶起的力很小，也会在通过杠杆的另一端给拉杆传递较大的力，可以更好的对管道进行保护；同时拉杆还可以将杠杆传递过来的水平方向的力抵消一部分，保证在压制过程中管道在水平方向上的稳定性。附图说明图1为本专利技术用于盾构机施工时防止周围管道破坏的压制装置的结构示意图；图2为护板机构的结构示意图；图3为护板机构与驱动机构连接关系示意图；其中，1-固定底板，2-驱动机构，3-转轴，4-杠杆，5-支撑杆，6-支点，7-铰接点，8-拉杆，9-连杆块，10-管道，11-连接杆，12-连接轴，13-销轴，14-护板机构。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术的技术方案及方法进行进一步地解释说明，但本专利技术并不限于以下说明的实施方式。参见图1，为本专利技术用于盾构机施工时防止周围管道破坏的压制装置，其包括管道10、驱动机构2、拉杆8及护板机构14，护板机构14设置在管道10的上端面，且护板机构14的两端通过拉杆8与驱动机构2连接。驱动机构2由驱动件、杠杆4及支撑杆5构成，驱动件为液压缸或者气缸，驱动件的底部通过固定底板1固定在地面上，支撑杆5的顶端设置有支点6，支撑杆5通过支点6与杠杆4铰接，支点6将杠杆4分为长力臂段与短力臂段，长力臂段与短力臂段的长度比值为10：1～5：1，长力臂段的末端与通过转轴3与驱动件铰接，短力臂段通过铰接点7与拉杆8的一端连接，杠杆4能够绕着支点6进行旋转。参见图2和图3，护板机构14包括连接块9和连接杆11，连接块9至少有两个，且连接杆11通过连接轴12将连接块9串接起来；护板机构14上两端的连接块9与拉杆8的另一端通过销轴13连接。实施例1本实施例的驱动件为液压缸，连接块有5个，杠杆4上长力臂段与短力臂段的长度比值为8：1。利用本实施例的用于盾构机施工时防止周围管道破坏的压制装置实现管道压制的方法，具体步骤为：1)当盾构机进行施工钻孔时，启动液压缸，液压缸驱动杠杆4运动，杠杆4在支撑杆5的支撑下沿着支点6旋转，同时杠杆4与驱动件连接的一端被向上顶起，与拉杆8连接的一端将拉杆8向下压；2)拉杆8会将杠杆4传递过来水平方向的力抵消一部分，将竖直方向的力施加给与其连接的设置在护板机构14两端的连接块9，末端的连接块9会带动其它连接块9及连接杆11给管道10施加向下的预压力来抵消由于盾构机施工产生的向外扩张的力，对管道10进行保护。实施例2本实施例的驱动件为气缸，连接块有6个，杠杆4上长力臂段与短力臂段的长度比值为10：1。利用本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于盾构机施工时防止周围管道破坏的压制装置，包括管道(10)，其特征在于，所述管道(10)上方设置有用于压制管道(10)的护板机构(14)，所述护板机构(14)的两端通过连接机构与驱动机构(2)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于盾构机施工时防止周围管道破坏的压制装置，包括管道(10)，其特征在于，所述管道(10)上方设置有用于压制管道(10)的护板机构(14)，所述护板机构(14)的两端通过连接机构与驱动机构(2)连接。


2.如权利要求1所述的用于盾构机施工时防止周围管道破坏的压制装置，其特征在于，所述护板机构(14)包括至少两个连接块(9)，且多个连接块(9)之间通过连接杆(11)连接。


3.如权利要求2所述的用于盾构机施工时防止周围管道破坏的压制装置，其特征在于，所述连接机构为拉杆(8)，所述拉杆(8)与护板机构(14)上两端的连接块(9)连接。


4.如权利要求3所述的用于盾构机施工时防止周围管道破坏的压制装置，其特征在于，所述驱动机构(2)包括驱动件和杠杆(4)，所述驱动件与杠杆(4)连接，所述杠杆(4)与拉杆(8)连接。


5.如权利要求4所述的用于盾构机施工时防止周围管道破坏的压制装置，其特征在于，所述驱动机构还包括支撑杆(5)，所述支撑杆(5)的顶端设置有支点(6)且支撑杆(5)通过支点(6)与杠杆(4)铰接。


6.如权利要求5所述的用于盾构机施工时防止周围管道破坏的压制装置，其特征在于，所述支点(5)将杠杆(4)分为长力臂段和短力臂段，所述长力臂段的末端与驱动件连接，所述短力臂段的末端与连接机构连接，且所述长力臂段与短力臂段的长度比值为10：1～5：1。

【专利技术属性】
技术研发人员：王红卫，张润泽，郭世凯，
申请(专利权)人：中交二公局铁路工程有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61