支护结构、掘进系统及掘进方法技术方案

本发明专利技术提供了一种支护结构、掘进系统及掘进方法，该支护结构包括：框构桥体和多个支护机构，支护机构安装于框构桥体的前端，多个所述支护机构沿所述框构桥体的框边分布；支护机构包括插刀设备，插刀设备包括插刀刀头、插刀主轴和插刀电机，插刀刀头安装于插刀主轴的前端，插刀电机与插刀主轴连接，用于驱动插刀主轴转动。通过本发明专利技术，解决了浅覆土的暗挖作业的困难较大的技术问题。的困难较大的技术问题。的困难较大的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
支护结构、掘进系统及掘进方法


[0001]本专利技术涉及地下工程施工的
，尤其涉及一种支护结构、掘进系统及掘进方法。

技术介绍

[0002]在下穿铁路框构桥顶进工程中，预制的混凝土桥体结构距离铁路轨道底部的距离通常为0.8
‑
1米，属于浅覆土的范围，当铁路不具备纵横梁加固条件时，下穿通道建设存在比较的困难。
[0003]对于不允许采用明挖工法进行施工的工程，现有的压力平衡式的盾构或者顶管机，都需要满足0.8倍直径或高度的覆土条件，敞开式的设备更无法在浅覆土的条件下进行施工。因此，浅覆土的暗挖作业的困难较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种支护结构、掘进系统及掘进方法，以解决浅覆土的暗挖作业的困难较大的技术问题。
[0005]本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：
[0006]本专利技术提供一种支护结构，包括：框构桥体和多个支护机构，所述支护机构安装于所述框构桥体的前端，多个所述支护机构沿所述框构桥体的框边分布；
[0007]所述支护机构包括插刀设备，所述插刀设备包括插刀刀头、插刀主轴和插刀电机，所述插刀刀头安装于所述插刀主轴的前端，所述插刀电机与所述插刀主轴连接，用于驱动所述插刀主轴转动。
[0008]在优选的实施方式中，所述框构桥体的顶部设有多个所述支护机构，多个所述支护机构沿所述框构桥体的宽度方向分布。
[0009]在优选的实施方式中，所述框构桥体的边墙设有多个所述支护机构，多个所述支护机构沿所述框构桥体的高度方向分布。
[0010]在优选的实施方式中，所述支护机构包括支护液压缸，所述支护液压缸与所述插刀设备连接，用于驱动所述插刀设备前后移动。
[0011]在优选的实施方式中，至少一个所述支护机构包括滑移板机构；所述滑移板机构包括滑动轨道和插板，所述插板可滑动地安装于所述滑动轨道，所述支护液压缸与所述插板连接。
[0012]在优选的实施方式中，所述插刀设备包括螺旋出渣装置，所述螺旋出渣装置安装于所述插刀主轴。
[0013]在优选的实施方式中，所述支护机构通过地脚螺栓固接于所述框构桥体，或者所述支护机构焊接安装于所述框构桥体。
[0014]在优选的实施方式中，所述框构桥体包括左块、组合块和右块，所述左块包括竖部和连接于所述竖部的顶端的右侧的横部，所述右块包括竖部和连接于所述竖部的顶端的左
侧的横部，所述组合块包括横部。
[0015]本专利技术提供一种掘进系统，包括：挖掘机和上述的支护结构，所述框构桥体的前端设有操作腔，所述挖掘机设置于所述操作腔。
[0016]本专利技术提供一种掘进方法，采用上述的掘进系统，所述掘进方法包括：所述支护结构支护土体，所述挖掘机进行挖掘。
[0017]本专利技术的特点及优点是：
[0018]该支护结构中，各个支护机构可以独立运动，使各个插刀设备分步地进入土体。该支护结构具有优点：(1)将顶板支护分成若干长条小分块，依次对每个小分块进行支护，将顶部支护与土体的摩擦力，转变为每个小分块与土体的摩擦力，从而减少土体扰动；相比顶入法，由于将大断面分割为多个小单元，单元顶进时摩擦力小，对液压缸顶力要求较小的同时，降低了施工水平要求和成本；(2)支护机构向前顶进时插刀设备对进行土体切削，减少土体扰动，降低地表沉降几率；(3)该支护结构由多个支护机构组合，可以根据断面尺寸和形状，来对支护机构进行组合，提高了适配能力，减少了局限性。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1a为本专利技术提供的掘进系统的结构示意图；
[0021]图1b为本专利技术提供的支护结构的侧向的剖视图；
[0022]图2a为图1a中的A处的局部放大图；
[0023]图2b为本专利技术提供的支护结构中的顶部的侧向示意图；
[0024]图3a为本专利技术提供的支护结构中的顶部的正向示意图；
[0025]图3b为图3a中的B
‑
B向的局部剖视图；
[0026]图4为本专利技术提供的支护结构中的支护机构的爆炸图；
[0027]图5为本专利技术提供的支护结构中的支护机构正向示意图；
[0028]图6a为本专利技术提供的支护结构中的插刀设备一实施方式的结构示意图；
[0029]图6b
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图6c为本专利技术提供的支护结构中的插刀设备另一实施方式的结构示意图；
[0030]图7为本专利技术提供的支护结构中的框构桥体的爆炸图；
[0031]图8a
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图8b为本专利技术提供的支护结构另一实施方式的边墙的结构示意图；
[0032]图9a为本专利技术提供的支护结构的局部的示意图；
[0033]图9b
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图9c为图9a中的C处的局部放大图；
[0034]图10为本专利技术提供的支护结构另一实施方式的结构示意图；
[0035]图11为本专利技术提供的支护结构中的顶部的示意图。
[0036]附图标号说明：
[0037]10、框构桥体；101、框构桥体的顶部；102、框构桥体的边墙；
[0038]11、左块；12、右块；13、组合块；14、中块；151、竖部；152、横部；
[0039]20、支护机构；201、支撑箱体；202、地脚螺栓；
[0040]21、支护液压缸；211、推杆连接环；212、油缸连接环；
[0041]30、插刀设备；31、插刀刀头；32、插刀主轴；33、插刀电机；34、插刀传动机构；35、插刀筒；36、螺旋出渣装置；37、出渣开口；
[0042]40、滑移板机构；
[0043]41、滑动轨道；411、滑动腔；
[0044]42、插板；421、三角形部；431、工字钢；432、滑动体；
[0045]44、减摩注浆管路；45、中空空间；
[0046]50、挖掘机；51、操作腔。
具体实施方式
[0047]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。
[0048]专利技术人发现，框构桥施工中，框构桥体10提前预制，施工时采用挖掘机50对掌子面开挖，掌子面上部容易坍塌，掌子面两侧容易放坡；掌子面开挖完成后，液压缸推着框构桥向前顶进，框构桥顶部和侧部可能会和土体直接接触，增加了推进阻力；存在使用局限性，无法根据断面的尺寸进行适配；不具备侧边的土体支撑，安全性无保障；土体需要挖掘机50开挖，支护过程中再插入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支护结构，其特征在于，包括：框构桥体和多个支护机构，所述支护机构安装于所述框构桥体的前端，多个所述支护机构沿所述框构桥体的框边分布；所述支护机构包括插刀设备，所述插刀设备包括插刀刀头、插刀主轴和插刀电机，所述插刀刀头安装于所述插刀主轴的前端，所述插刀电机与所述插刀主轴连接，用于驱动所述插刀主轴转动。2.根据权利要求1所述的支护结构，其特征在于，所述框构桥体的顶部设有多个所述支护机构，多个所述支护机构沿所述框构桥体的宽度方向分布。3.根据权利要求1所述的支护结构，其特征在于，所述框构桥体的边墙设有多个所述支护机构，多个所述支护机构沿所述框构桥体的高度方向分布。4.根据权利要求1所述的支护结构，其特征在于，所述支护机构包括支护液压缸，所述支护液压缸与所述插刀设备连接，用于驱动所述插刀设备前后移动。5.根据权利要求4所述的支护结构，其特征在于，至少一个所述支护机构包括滑移板机构；所述滑移板机构包括滑动轨道和插板，所述插板可滑动地...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光，王东旭，王小涛，刘林周，安乐乐，冯新兆，贺开伟，赵彦磊，孙磊，孙爱田，孙皞，端木希睿，
申请(专利权)人：中铁六局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：