一种成形隧道扩径设备及其施工方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115898426A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211509990.2(22)申请日2022.11.29(71)申请人中国铁建重工集团股份有限公司地址410100湖南省长沙市长沙经济技术开发区东七线88号(72)发明人刘飞香程永亮姚满闫文彪范政李宵宇匡驭骢(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227专利代理师李增苗(51)Int.Cl.E21D9/01(2006.01)E21D9/12(2006.01)E21D11/08(2006.01)E21D11/40(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图5页(54)发明名称一种成形隧道扩径设备及其施工方法(57)摘要本发明公开了一种成形隧道扩径设备，包括主体框架、行走机构、隧道支撑机构、土体保护装置、管片拆装装置、土体开挖装置和渣土运输装置。其中，行走机构设于主体框架的底部，用于驱动主体框架行走；隧道支撑机构设于主体框架，用以撑紧开挖土体上方的管片或隧道内壁；土体保护装置设于主体框架，用于支护开挖面外侧土体；管片拆装装置设于主体框架，用于拆装管片；土体开挖装置设于主体框架，且位于管片拆装装置和土体保护装置之间，用于土体开挖；渣土运输装置设于主体框架，用于输送开挖的渣土。该成形隧道扩径设备集隧道支护、开挖、成形于一体，能够实现局部隧道扩径。本发明还公开了一种成形隧道扩径设备的施工方法，同样具有上述技术效果。CN115898426ACN115898426A权利要求书1/1页1.一种成形隧道扩径设备，其特征在于，包括：主体框架；行走机构，设于所述主体框架的底部，用于驱动所述主体框架行走；隧道支撑机构，设于所述主体框架，用以撑紧开挖土体上方的管片或隧道内壁；土体保护装置，设于所述主体框架，用于支护开挖面外侧土体；管片拆装装置，设于所述主体框架，用于拆装管片；土体开挖装置，设于所述主体框架，且位于所述管片拆装装置和所述土体保护装置之间，用于土体开挖；渣土运输装置，设于所述主体框架，用于输送开挖的渣土。2.根据权利要求1所述的成形隧道扩径设备，其特征在于，所述土体保护装置包括防护板和防护驱动部件，所述防护驱动部件设于所述主体框架，用于驱动所述防护板运动以贯入所述开挖面外侧土体内。3.根据权利要求1所述的成形隧道扩径设备，其特征在于，所述隧道支撑机构包括支撑行走部件，所述支撑行走部件设于所述主体框架，以驱动所述隧道支撑机构沿所述主体框架行走。4.根据权利要求1所述的成形隧道扩径设备，其特征在于，所述隧道支撑机构包括沿周向分布的多个撑紧垫块和驱动各所述撑紧垫块外伸及回缩的垫块驱动部件。5.根据权利要求1‑4任一项所述的成形隧道扩径设备，其特征在于，所述主体框架上设有开挖回转机构，所述土体开挖装置设于所述开挖回转机构，以在所述开挖回转机构的驱动下绕所述主体框架旋转。6.根据权利要求5所述的成形隧道扩径设备，其特征在于，所述土体开挖装置为链刀式开挖装置。7.根据权利要求1‑4任一项所述的成形隧道扩径设备，其特征在于，所述主体框架上设有拆装回转机构，所述管片拆装装置设于所述拆装回转机构，以在所述拆装回转机构的驱动下绕所述主体框架旋转。8.根据权利要求7所述的成形隧道扩径设备，其特征在于，所述管片拆装装置包括管片抓取机构和平移机构，所述管片抓取机构设于所述拆装回转机构和所述平移机构，所述平移机构用于驱动所述抓取机构沿所述主体框架平移。9.根据权利要求1‑4任一项所述的成形隧道扩径设备，其特征在于，所述渣土运输设备包括皮带输送机。10.一种成形隧道扩径设备的施工方法，用于权利要求1‑9任一项所述的成形隧道扩径设备，其特征在于，包括：将成形隧道扩径设备移动到隧道内需扩径位置；隧道支撑机构撑紧隧道内壁，利用管片拆装装置进行管片的拆除；土体开挖装置的刀具伸出至与土体接触；土体保护装置支护开挖面外侧土体后，土体开挖装置进行土体开挖以扩径，并通过渣土运输装置将开挖下的渣土运出；达到扩径要求后，利用管片拆装装置进行管片拼装。2CN115898426A说明书1/6页一种成形隧道扩径设备及其施工方法技术领域[0001]本发明涉及盾构机技术领域，更具体地说，涉及一种成形隧道扩径设备及其施工方法。背景技术[0002]城市的地铁线路错综复杂，重新开挖新线路的难度越来越大。隧道如何利用废旧线路进行扩径升级已经成为一大重要研究方向。同时，在软土地层中的一次成形隧道由于管片的支护虽然能够起到一定的保护作用，但是随着地层不断挤压管片，容易造成管片的错位和隧道的变形，针对于成形隧道的维护工作也成了一大重难点问题。[0003]目前对于隧道扩挖主要有两种方式：施工工法和施工设备。施工工法主要是采用冷冻法对施工区域进行土体加固，然后通过