一种推盾系统及其施工方法技术方案

本公开涉及一种推盾系统及其施工方法。推盾系统包括：顶推设备(107)，用于在始发井内设置，并被配置为在顶管法施工时顶推顶管管节(106)；用于掘进的破岩设备(101)，沿隧道掘进方向位于所述顶推设备(107)的前方；和盾构拓展模块(104)，可拆地设置在所述破岩设备(101)和所述顶推设备(107)之间，其中，所述盾构拓展模块(104)包括多个推进油缸(43)和管片拼装机(48)，所述多个推进油缸(43)被配置为在盾构法施工时提供盾构掘进的推力，所述管片拼装机(48)被配置为在盾构法施工时拼装盾构管节。(48)被配置为在盾构法施工时拼装盾构管节。(48)被配置为在盾构法施工时拼装盾构管节。

【技术实现步骤摘要】
一种推盾系统及其施工方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工
，特别涉及一种推盾系统及其施工方法。

技术介绍

[0002]目前，隧道施工方法一般包括盾构法和顶管法。顶管法是液压系统在工作井中推动管节前进，顶管法施工较为快速，但受摩擦力的影响，施工距离较短，且对地层扰动较大；盾构法是液压系统在主机后部向前推动主机，并在液压系统后面拼装管片，盾构法转弯半径小，施工距离长对地层扰动很小，但速度较慢。为克服上述问题，一些相关技术提出了包含顶管和盾构功能的一体机。

技术实现思路

[0003]专利技术人经研究发现，相关技术采用的一体机成本较高，适用地质条件有限，而且盾体部分长度较长，重量较大，不利于掘进施工。
[0004]本专利技术的目的在于提供一种推盾系统及其施工方法，能够改善掘进施工。
[0005]在本公开的一个方面，提供一种推盾系统，包括：
[0006]顶推设备，用于在始发井内设置，并被配置为在顶管法施工时顶推顶管管节；
[0007]用于掘进的破岩设备，沿隧道掘进方向位于所述顶推设备的前方；和
[0008]盾构拓展模块，可拆地设置在所述破岩设备和所述顶推设备之间，
[0009]其中，所述盾构拓展模块包括多个推进油缸和管片拼装机，所述多个推进油缸被配置为在盾构法施工时提供盾构掘进的推力，所述管片拼装机被配置为在盾构法施工时拼装盾构管节。
[0010]在一些实施例中，所述推盾系统还包括：
[0011]承载环座，位于所述破岩设备和所述盾构拓展模块之间，且两端分别顶靠所述破岩设备和所述盾构拓展模块，被配置为承载用于所述盾构拓展模块执行盾构法施工的辅助设备。
[0012]在一些实施例中，所述承载环座包括：沿隧道掘进方向依次布置的多个顶管管节。
[0013]在一些实施例中，所述辅助设备包括：设置在所述承载环座内的支架和设置在所述支架上的控制系统、液压泵站、空压机、储气罐和油脂泵中的至少一个。
[0014]在一些实施例中，所述盾构拓展模块包括：
[0015]第一盾体，其中，所述多个推进油缸与所述第一盾体固定连接，所述管片拼装机设置在所述第一盾体内；和
[0016]连接环，位于所述第一盾体和所述顶推设备之间，且所述连接环的一端连接所述顶推设备在顶管法施工时顶推的所述顶管管节，另一端连接所述管片拼装机在盾构法施工时拼装的盾构管节。
[0017]在一些实施例中，所述第一盾体包括：
[0018]前盾；和
[0019]后盾，与所述前盾密封插接；
[0020]其中，所述多个推进油缸与所述前盾固定连接，所述管片拼装机设置在所述后盾内。
[0021]在一些实施例中，所述盾构拓展模块还包括：
[0022]角度调节油缸，两端分别与所述前盾和所述后盾铰接。
[0023]在一些实施例中，所述前盾的前部内侧设有前连接座，所述后盾的前部内侧设有后连接座，所述多个推进油缸的前端连接在前连接座上，后端铰接有用于顶压连接环或盾构管节的撑靴。
[0024]在一些实施例中，所述前连接座和所述后连接座均为环形座，所述后连接座具有供所述推进油缸穿过的穿孔。
[0025]在一些实施例中，所述盾构拓展模块还包括多个角度调节油缸，所述多个推进油缸和所述多个角度调节油缸沿所述第一盾体的周向间隔布置；所述前连接座和所述后连接座的相对侧上分别设有箱体，所述角度调节油缸的前端铰接在所述前连接座的箱体上，后端铰接在所述后连接座的箱体上。
[0026]在一些实施例中，所述箱体为弧形结构，每个箱体对应至少两个所述角度调节油缸。
[0027]在一些实施例中，所述推盾系统还包括：
[0028]泥水排渣管路，所述泥水排渣管路的前端设置在所述破岩设备内，且沿隧道掘进方向位于所述刀盘的后侧。
[0029]在一些实施例中，所述推盾系统还包括：
[0030]激光导向系统，用于在所述始发井内设置，并被配置为对所述推盾系统的掘进姿态进行监测和引导。
[0031]在本公开的一个方面，提供一种前述的推盾系统的施工方法，包括：
[0032]步骤S10、在始发井底部设置顶推设备和所述破岩设备；
[0033]步骤S20、通过所述顶推设备向所述破岩设备提供推进力，使所述破岩设备沿隧道掘进方向向前掘进；
[0034]步骤S30、通过所述顶推设备将所述盾构拓展模块推到所述顶推设备的后侧；
[0035]步骤S40、通过所述推盾系统以顶管法和盾构法分别对隧道的不同段进行施工；
[0036]其中，在顶管法施工时，通过所述顶推设备在所述破岩设备的后侧放入并顶推顶管管节；
[0037]在盾构法施工时，通过所述盾构拓展模块的多个推进油缸向所述破岩设备提供盾构掘进的推力，并通过所述盾构拓展模块的管片拼装机拼装盾构管节。
[0038]在一些实施例中，在所述步骤S20和步骤S30之间，所述施工方法还包括：
[0039]步骤S21、通过所述顶推设备将承载环座推到所述破岩设备的后侧，并顶靠所述破岩设备；
[0040]步骤S22、在所述承载环座内安装用于所述盾构拓展模块执行盾构法施工的辅助设备。
[0041]在一些实施例中，在所述步骤S20和步骤S30之间，所述施工方法还包括：
[0042]步骤S23、通过所述顶推设备将已安装用于所述盾构拓展模块执行盾构法施工的
辅助设备的承载环座推到所述破岩设备的后侧，并顶靠所述破岩设备。
[0043]因此，根据本公开实施例，顶推设备可通过顶推顶管管节配合破岩设备来实现顶管法施工，当需要切换施工方法时，在破岩设备和顶推设备之间设置可拆的盾构拓展模块，从而在盾构法施工时，利用盾构拓展模块的多个推进油缸提供盾构掘进的推力，并利用管片拼装机拼装盾构管节，因此不仅能够实线顶管法施工和盾构法施工，在结构上尺寸更小更加轻便灵活，能够很好地适应多种地质条件。
附图说明
[0044]构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
[0045]参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
[0046]图1是根据本公开推盾系统的一些实施例的结构示意图；
[0047]图2是根据本公开推盾系统实施例中破岩设备的结构示意图；
[0048]图3是根据本公开推盾系统实施例中顶推设备的结构示意图；
[0049]图4是根据本公开推盾系统的另一些实施例的结构示意图；
[0050]图5是图4实施例中部分结构的示意图；
[0051]图6是图5的AA截面示意图；
[0052]图7是根据本公开推盾系统的施工方法的一些实施例的流程示意图。
[0053]应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。
[0054]附图标记说明：
[005本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种推盾系统，其特征在于，包括：顶推设备(107)，用于在始发井内设置，并被配置为在顶管法施工时顶推顶管管节(106)；用于掘进的破岩设备(101)，沿隧道掘进方向位于所述顶推设备(107)的前方；和盾构拓展模块(104)，可拆地设置在所述破岩设备(101)和所述顶推设备(107)之间，其中，所述盾构拓展模块(104)包括多个推进油缸(43)和管片拼装机(48)，所述多个推进油缸(43)被配置为在盾构法施工时提供盾构掘进的推力，所述管片拼装机(48)被配置为在盾构法施工时拼装盾构管节。2.根据权利要求1所述的推盾系统，其特征在于，还包括：承载环座(102)，位于所述破岩设备(101)和所述盾构拓展模块(104)之间，且两端分别顶靠所述破岩设备(101)和所述盾构拓展模块(104)，被配置为承载用于所述盾构拓展模块(104)执行盾构法施工的辅助设备(103)。3.根据权利要求2所述的推盾系统，其特征在于，所述承载环座(102)包括：沿隧道掘进方向依次布置的多个顶管管节。4.根据权利要求2所述的推盾系统，其特征在于，所述辅助设备(103)包括：设置在所述承载环座(102)内的支架(33)和设置在所述支架(33)上的控制系统(31)、液压泵站(32)、空压机(34)、储气罐(35)和油脂泵(36)中的至少一个。5.根据权利要求1所述的推盾系统，其特征在于，所述盾构拓展模块(104)包括：第一盾体，其中，所述多个推进油缸(43)与所述第一盾体固定连接，所述管片拼装机(48)设置在所述第一盾体内；和连接环(52)，位于所述第一盾体和所述顶推设备(107)之间，且所述连接环(52)的一端连接所述顶推设备(107)在顶管法施工时顶推的所述顶管管节(106)，另一端连接所述管片拼装机(48)在盾构法施工时拼装的盾构管节。6.根据权利要求5所述的推盾系统，其特征在于，所述第一盾体包括：前盾(42)；和后盾(45)，与所述前盾(42)密封插接；其中，所述多个推进油缸(43)与所述前盾(42)固定连接，所述管片拼装机(48)设置在所述后盾(45)内。7.根据权利要求6所述的推盾系统，其特征在于，所述盾构拓展模块(104)还包括：角度调节油缸(47)，两端分别与所述前盾(42)和所述后盾(45)铰接。8.根据权利要求6所述的推盾系统，其特征在于，所述前盾(42)的前部内侧设有前连接座(41)，所述后盾(45)的前部内侧设有后连接座(44)，所述多个推进油缸(43)的前端连接在前连接座(41)上，后端铰接有用于顶压连接环(52)或盾构管节的撑靴(49)。9.根据权利要求8所述的推盾系统，其特征在于，所述前连接座(41)和所述后连接座(44)均为环形座，所述后连接座...

【专利技术属性】
技术研发人员：范磊，蒋鹏鹏，孙英杰，王小涛，赵石，孟启明，李太运，张显堂，王盟盟，崔巍，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：