【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地层开挖设备，特别是指一种可变断面的掘进机及其施工方法。
技术介绍
1、目前，我国正在积极推进地下综合管廊建设，旨在将包括电力、通信、燃气、给排水等市政设施管线统一纳入廊体内部以便于统一管理和检修，同时也有效利用了城市道路下方的地下空间，减少了道路反复开挖的现象。
2、城市地下管廊的传统明挖法施作方式为放坡开挖和桩基础施工开挖，现已逐渐发展成u型盾构法施工。在u型盾构法施工过程中，出现了部分管廊施工段结构断面在高度及宽度方向上发生变化的情况，如在部分管廊段预制结构采用双层或三层等高度变化结构，或采用双仓或三仓等宽度变化结构，因此部分科研机构和人员提出的以下一些解决方案：
3、（1）授权公告日为2017.08.18、授权公告号为cn 206419018 u的中国技术专利，公开了一种可变断面的u形盾构机，包括前部盾体、中部盾体、尾部盾体和中部横撑，所述前部盾体、中部盾体、尾部盾体的横截面均为u形，前部盾体包括前盾钢结构、侧部伸缩插板和底部推土板；所述中部盾体包括中盾钢结构和推进油缸；尾部盾体包括尾盾钢结构、顶铁和铰接油缸；本专利技术的可变断面的u形盾构机，采用模块化的设计思路，可以适用于单仓、双仓、三仓的管廊开挖，从而实现变断面施工，极大降低了变断面施工成本，并且利用该设备进行管廊施工，不仅占用施工场地小，而且可以极大较少开挖土方量，降低对环境的破坏，使得在城市老区内的管廊施工成为可能。
4、（2）授权公告日为2022.08.30、授权公告号为cn 217327315 u的中国技术专
5、（3）申请公布日为2022.10.21、申请公布号为cn 115217479 a的中国专利技术专利申请，公开了一种可变径摊铺一体u形盾构机及其施工方法，包括架管机系统和u形掘进主机，u形掘进主机包括可变径u形盾架，可变径u形盾架的前部设有插刀清边机构、前盾内集成有注浆支护系统，可变径盾架的后部设有摊铺机和顶推系统，解决了现有技术中u形盾构无法变断面开挖且垫层摊铺效率低等问题。
6、上述专利文献中提出的u形盾构机，分别通过模块化设计盾体结构和可伸缩式横撑结构，实现掘进机断面在宽度方向上的拓宽与收窄，从而达到掘进设备及预制管廊结构断面变宽的目的，而无法在高度方向改变断面尺寸。而对于一条距离较长的地下管廊来说，在施工段的中间多个部位会存在设置双层管廊结构的情况，现有技术中存在的掘进设备无法满足管廊结构在高度方向上断面变化的施工需求。
7、本申请公开的上述技术信息仅仅旨在加深对总体
技术介绍
的理解，以及便于引出本专利技术要解决的技术问题及对应的技术方案，而不应当被视为承认或以任何形式暗示申请人对现有技术进行分析的技术信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、针对上述
技术介绍
中的不足，本专利技术提出一种可变断面的掘进机及其施工方法，解决了现有掘进设备无法满足高度方向断面变化的管廊施作的技术问题。
2、本申请的技术方案为：
3、一种可变断面的掘进机，包括设置在盾体前端边缘位置的若干个高度可调的插板装置，所述盾体包括在高度方向上可拼接的盾体侧板，所述盾体侧板连接有推进装置组块。
4、本技术方案提供的可变断面的掘进机，不仅插板装置之间的间距可调，而且盾体侧板和推进装置组块均模块化设置，可以根据同一个施工项目不同部位的不同施工需求而适应性调整高度。其中高度可调的插板装置不仅能够适用于不同的工况，而且在各种工况下均具有较好的作用效果。当开挖轮廓的高度较低时，则相邻插板装置之间的间距较小，能可靠稳定前方待开挖土体，当开挖轮廓的高度较高时，则相邻插板装置之间的间距较大，同样能可靠稳定前方待开挖土体。即只需改变相邻插板装置之间的间距即可适应各种尺寸的开挖轮廓，无需增添插板装置的数量。
5、进一步地，所述插板装置包括插板箱，所述插板箱连接有沿开挖方向伸缩的插板，相邻插板装置的插板箱之间设置有挡板，所述挡板位于插板箱的外侧部。
6、在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了可变断面的掘进机优选的结构形式，即将插板装置设置为箱型结构，其中的插板箱既能为插板提供容纳空间，又能够对插板进行限位导向，同时还能在施工时对基坑的侧面进行支撑。其中的挡板既能够在相邻插板箱改变高度差时进行导向，又能够与插板箱的外侧部形成连续的挡板，进而阻止基坑土体进入盾体，而在挡板对基坑土体进行支撑时，基坑土体对挡板挤压的同时，既能提高挡板与插板箱之间的密封性能，又能提高挡板对插板箱的导向作用。
7、进一步地，所述插板箱的断面为矩形，所述插板与插板箱内壁滑动配合的主插板，所述主插板的前端部设置有若干个上下间隔设置的子插板。
8、在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了可变断面的掘进机优选的结构形式，将插板箱的断面设置为矩形，不仅结构简单，便于设置与其装配的插板，而且插板箱竖直的外立面也便于对基坑的侧面进行支撑。而将插板设置为包括主插板与子插板相互结合的形式，既便于对插板进行驱动和导向，也便于插板能够通过逐渐插入土体而便于提前确定开挖轮廓并稳定前方待开挖土体。
9、进一步地，所述插板箱通过连接块高度可调设置在立柱上。
10、在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了可变断面的掘进机优选的结构形式，即立柱对插板装置提供支撑，立柱的结构形式可以根据具体实施方式进行选择，例如可以设置为固定结构形式，施工过程中无需改变立柱的高度即可满足插板装置高度位置的调整，各个插板装置在改变高度位置时，只需将插板箱连接在立柱的不同高度位置。也可以将立柱设置为模块化结构，在需要改变各个插板装置的高度位置时，先将立柱进行接长，然后将插板装置的插板箱连接至立柱的不同位置。
11、至于连接块的结构形式，也可以根据具体实施方式进行选择，只要能够便捷地改变插板箱的连接位置，同时保证连接可靠性即可，例如可以采用法兰式结构，或者采用承插式结构等。
12、进一步地，所述连接块包括与插板箱连接的法兰板，所述立柱高度方向上设置有与法兰板配合的螺栓孔。
13、在上述技术方案的基础上，本技术方案提供了可变断面的掘进机优选的结构形式，即连接块采用法兰板，通过法兰板与立柱上不同高度位置的螺栓孔适配，进而改变各个插板装置的高度位置及相邻间隔。
14、或者，所述连接块包括与插板箱连接的承插块，所述立柱高度方向上设本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可变断面的掘进机，其特征在于：包括设置在盾体前端边缘位置的若干个高度可调的插板装置（4），所述盾体包括在高度方向上可拼接的盾体侧板，所述盾体侧板连接有推进装置组块。
2.根据权利要求1所述的可变断面的掘进机，其特征在于：所述插板装置（4）包括插板箱（402），所述插板箱（402）连接有沿开挖方向伸缩的插板（401），相邻插板装置（4）的插板箱（402）之间设置有挡板（403），所述挡板（403）位于插板箱（402）的外侧部。
3.根据权利要求2所述的可变断面的掘进机，其特征在于：所述插板箱（402）的断面为矩形，所述插板（401）与插板箱（402）内壁滑动配合的主插板，所述主插板的前端部设置有若干个上下间隔设置的子插板。
4.根据权利要求2或3所述的可变断面的掘进机，其特征在于：所述插板箱（402）通过连接块高度可调设置在立柱（404）上。
5.根据权利要求4所述的可变断面的掘进机，其特征在于：所述连接块包括与插板箱（402）连接的法兰板（406），所述立柱（404）高度方向上设置有与法兰板（406）配合的螺栓孔（412）。
6.根据权利要求4所述的可变断面的掘进机，其特征在于：所述连接块包括与插板箱（402）连接的承插块（405），所述立柱（404）高度方向上设置有与承插块（405）配合的承插孔（407）。
7.根据权利要求5或6所述的可变断面的掘进机，其特征在于：所述盾体左右两侧的立柱（404）之间设置有横撑。
8.根据权利要求3所述的可变断面的掘进机，其特征在于：所述插板箱（402）背离所述挡板（403）的一侧设置有连接横架（409），上下相邻插板装置（4）之间通过位于相邻连接横架（409）之间的第一伸缩装置（408）相连；或者上下相邻的插板装置（4）之间通过位于相邻插板箱（402）之间的垫块（410）或第二伸缩装置（411）相连。
9.根据权利要求1-3、5-6、8任一项所述的可变断面的掘进机，其特征在于：所述盾体包括依次连接的前盾（1）、中盾（2）和尾盾（3），所述插板装置（4）与前盾（1）相连，所述中盾（2）与尾端（3）之间设置有铰接装置（9），所述尾盾（3）或中盾（2）连接所述推进装置组块。
10.一种可变断面的掘进机施工方法，其特征在于：采用权利要求1-9任一项所述的可变断面的掘进机，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种可变断面的掘进机，其特征在于：包括设置在盾体前端边缘位置的若干个高度可调的插板装置（4），所述盾体包括在高度方向上可拼接的盾体侧板，所述盾体侧板连接有推进装置组块。
2.根据权利要求1所述的可变断面的掘进机，其特征在于：所述插板装置（4）包括插板箱（402），所述插板箱（402）连接有沿开挖方向伸缩的插板（401），相邻插板装置（4）的插板箱（402）之间设置有挡板（403），所述挡板（403）位于插板箱（402）的外侧部。
3.根据权利要求2所述的可变断面的掘进机，其特征在于：所述插板箱（402）的断面为矩形，所述插板（401）与插板箱（402）内壁滑动配合的主插板，所述主插板的前端部设置有若干个上下间隔设置的子插板。
4.根据权利要求2或3所述的可变断面的掘进机，其特征在于：所述插板箱（402）通过连接块高度可调设置在立柱（404）上。
5.根据权利要求4所述的可变断面的掘进机，其特征在于：所述连接块包括与插板箱（402）连接的法兰板（406），所述立柱（404）高度方向上设置有与法兰板（406）配合的螺栓孔（412）。
6.根据权利要求4所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：白中坤，刘佼，王亚威，赵修旺，毕程程，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。