一種地下綜合管廊暗挖棚構機設備的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及地下綜合管廊暗挖棚構設備，有效解決城市基礎設施建設地下綜合管廊暗挖施工、水利暗渠工程施工設備的需要問題，挖掘機后面置有通長皮帶運輸機，掩護棚架的前棚架經行走油缸與后棚架相連，前棚架、后棚架下面裝有垂直向上的直腿油缸和四連桿油缸，掩護棚架左右兩端分別裝有后折疊梁和前探板梁，后棚架經牽引油缸與鉆車相連，管廊混凝土滑模裝置與后棚架之間設置有橫向鋼拉桿連接在一起、均布垂直向上的拱形鋼支架，拱形鋼支架上端均布有導管，管廊混凝土滑模裝置包括由前滑模、后滑模經雙向滑移油缸連接在一起構成，本實用新型結構新穎獨特，使用方便，效果好，特別適用于水位較低、承壓能力較高的粘土層。
【專利說明】
一種地下綜合管廊暗挖棚構機設備
技術領域
[0001]本實用新型涉及建筑，特別是城市基礎設施建設地下綜合管廊暗挖施工、水利暗渠工程的一種地下綜合管廊暗挖棚構機設備。
【背景技術】
[0002]隨著經濟和城市的建設的迅速發展，城市地下綜合管廊建設要求把地面的熱力、然氣、給排水、廣電、電力、通訊管網全部入地，消除城市“馬路拉鏈”、“空中蜘蛛網”等問題。舊城改造必須選用暗挖方案進行地下綜合廊道的建設，為了保證地表建筑物的安全，目前采用最成熟的就是修建地鐵使用的盾構機施工。但是盾構機施工的管廊是圓形，斷面不能充分利用，每臺盾構機的價位在3千萬以上，而且盾構法施工每公里的造價在億元以上。目前，城市地下綜合管廊投資大，回收期慢，民間資本望而卻步。我國2015年6月I日開始實施的GB50838-2015《城市綜合管廊工程技術規范》中，第9.3條的規定:現澆混凝土結構管廊混凝土地板和頂板應連續澆筑的要求。綜上所述，新的形勢要求必須推出一種地下綜合管廊暗挖安全可靠、質量好、速度快、成本低的裝備和工藝，來滿足城市建設快速發展的需要。
【發明內容】
[0003]針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本實用新型之目的就是提供一種地下綜合管廊暗挖棚構設備，可有效解決城市基礎設施建設地下綜合管廊暗挖施工、水利暗渠工程施工設備的需要問題。
[0004]本實用新型解決的技術方案是，包括挖掘機、掩護棚架管廊混凝土滑模裝置和皮帶運輸機，挖掘機后面置有用于運土的通長皮帶運輸機，掩護棚架的前棚架經行走油缸與后棚架相連，前棚架、后棚架下面裝有垂直向上的直腿油缸和四連桿油缸，掩護棚架左右兩端分別裝有后折疊梁和前探板梁，后棚架經牽引油缸與鉆車相連，鉆車上裝有用于在水平滑道上調整位置的一次永久支護鉆孔的鉆機，管廊混凝土滑模裝置與后棚架之間設置有橫向鋼拉桿連接在一起、均布垂直向上的拱形鋼支架，拱形鋼支架上端均布有導管，管廊混凝土滑模裝置包括由前滑模、后滑模經雙向滑移油缸連接在一起構成，并置于底框梁上，底框梁經升降支撐油缸、滑輪裝在置于軌枕上的滑軌上，構成管廊混凝土滑模裝置的滑移結構。
[0005]本實用新型結構新穎獨特，使用方便，效果好，特別適用于水位較低、承壓能力較高的粘土層，具有挖掘、支護、運輸、快速的機械化作業的功能，有顯著的經濟和社會效益。
【附圖說明】
[0006]圖1為本實用新型的主視圖。
[0007]圖2為本實用新型圖1中A-A向剖面圖。
[0008]圖3為本實用新型圖1中B-B向剖面圖。
[0009]圖4為本實用新型圖1中C-C向剖面圖。
【具體實施方式】
[0010]以下結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作詳細說明。
[0011]由圖1-4所示，本實用新型包括挖掘機、掩護棚架管廊混凝土滑模裝置和皮帶運輸機，挖掘機I后面置有用于運土的通長皮帶運輸機29，掩護棚架2的前棚架6經行走油缸5與后棚架7相連，前棚架6、后棚架7下面裝有垂直向上的直腿油缸8和四連桿油缸9，掩護棚架2左右兩端分別裝有后折疊梁4和前探板梁3，后棚架7經牽引油缸10與鉆車11相連，鉆車11上裝有用于在水平滑道上12調整位置的一次永久支護鉆孔的鉆機13，管廊混凝土滑模裝置與后棚架7之間設置有橫向鋼拉桿連接在一起、均布垂直向上的拱形鋼支架14，拱形鋼支架14上端均布有導管15，管廊混凝土滑模裝置34包括由前滑模33、后滑模28經雙向滑移油缸25連接在一起構成，并置于底框梁24上，底框梁24經升降支撐油缸21、滑輪20裝在置于軌枕23上的滑軌22上，構成管廊混凝土滑模裝置的滑移結構。
[0012]為了保證使用效果所述的底框梁24兩端裝有與軌枕23固定在一起的前滑模支撐桿37、后滑模支撐桿38。
[0013]所述的前滑模33與后滑模28均是由鋼板19、豎向拱形模板龍骨18和橫向模板龍骨31焊接在一起構成。
[0014]所述的前滑模33、后滑模28在雙向滑移油缸25左右兩邊裝有置于底框梁24上的滑模頂鐵26。
[0015]所述的前滑模33與后滑模28模板的結合處呈凸凹交錯結合面27的銜接結構，前滑模33的前端按垂直高度與斜邊按高與斜邊長度比為1: 1.5制成斜邊17，斜邊內側裝有堵頭擋板36，后滑模28的長度為4米足以保證前滑模33滑移時，每次澆筑初凝的混凝土在模板滑移時，一直都有滑模及時支撐不會垮落。
[0016]后折疊梁4錨固在拱形鋼支架14后端部，并置于鋼筋網片16下部。
[0017]所述的前滑模33的拱頂安裝有用于澆注混凝土層30的三個混凝土輸送栗管接頭35ο
[0018]所述的掩護棚架2由橫向的礦用36U型鋼拱形支架和縱向并排布置的冷彎梯型管32構成，為了移動方便，兩棚架中間拱頂結合部的冷彎梯型管32采用斷開、交錯布置結構。
[0019]所述的前棚架、后棚架拱頂結構下分別安裝有上、下垂直的四根直腿油缸8、兩個四連桿油缸9，以保證棚架行走的穩定和承載能力。
[0020]本實用新型的使用情況是:
[0021]地下綜合管廊暗挖時，與小型挖掘機配套使用的掩護棚架包括前棚架和后棚架、通過二者之間移架的上、下四臺行走油缸連成一體。
[0022]兩個棚架的拱頂結構按拱形鋼架設計。由橫向的礦用36U型鋼拱形支架和縱向并排布置的冷彎梯型管、冷彎梯型管是普通槽鋼抗壓強度的兩倍，保證了支架的大跨度，提供了足夠的空間布置皮帶運輸機及軌道噴漿防塵罩。每個棚架拱頂結構下分別安裝有四根直腿油缸和兩套四連桿油缸來保證棚架行走的穩定性及承載能力。前、后棚架互為支座，行走是通過安裝在棚架之間的雙向移架行走油缸伸縮來完成。
[0023]安裝在棚架拱部冷彎梯型管空腔內的液壓護頂伸縮前探板梁，在挖掘機挖掘前，超前支護提前插入管廊頂部的土層中，可預防開挖時冒頂。
[0024]掩護棚架的后折疊梁及機載在皮帶運輸機兩側的兩臺鉆車可與挖掘機平行作業，提高挖掘支護速度。進行網錨噴一次永久支護時，后棚架的折疊梁把成型的鋼筋網片托舉到位。通過牽引油缸回收活塞，帶動鉆車就位，鉆機在水平滑道上調整位置后，對鋼筋網片進行錨固.為減少噴漿粉塵，可在管廊兩側的拱基線位置安裝軌道，軌上的輪式拱形噴漿防塵罩隨噴漿機噴頭移動來降低粉塵。若進行其它管棚一次永久支護時，后棚架的折疊梁把拱形鋼支架托舉到位，拉桿連接固定后，鉆機按順序由上而下對稱實施導管注漿錨固。這樣，成排的管棚就形成多跨連續梁超前支護帷幕可承受較大的荷載。因此，管棚支護通常還可用在挖掘前，對松散土層和重要交通路口進行超前支護，防止冒頂。
[0025]液壓油缸均由控制臺統一控制。油栗通過分配器，可保證油缸同步動作，遇到特殊情況，通過控制閥，啟動移架行走油缸左右調偏，液壓智能控制。
[0026]為了保證二次永久支護管廊混凝土的防水效果符合技術規范要求，管廊混凝土的模板施工選用了連續澆筑混凝土的滑模裝置。前、后滑模配有與軌枕固定一起的撐桿互為支座，由四根雙向滑移油缸連接在一起。滑移油缸活塞伸縮帶動模板滑移。前滑模與后滑模模板的接合處采用了凹凸交錯的銜接方式，且后滑模的長度足以保證前滑模滑移時，每次澆筑初凝的混凝土，一直都有滑模及時支撐不會垮落。前滑模的前端按I: 1.5做成斜邊，每次澆筑的混凝土沿滑模斜邊呈斜條狀。兩模板斜邊內側安裝有堵頭插板，便于混凝土澆筑振實。前滑模的拱頂安裝混凝土輸送栗管接頭，用于澆筑混凝土層，使用非常方便。
[0027]本實用新型使用時:
[0028]超前支護:首先，挖掘機I挖掘前，安裝在掩護棚架2棚架拱部冷彎梯型管32空腔內的液壓油缸活塞伸出，前探板梁3超前支護插入管廊工作面頂部的土層中1.2m深護頂，挖掘機I挖掘的土方，卸到跟進的可伸縮皮帶運輸機29上運走。
[0029]掩護棚架臨時支護:當挖掘機I挖掘一米后，掩護棚架2的后棚架7的四根直腿油缸8和兩套四連桿油缸9撐緊頂板當支座，雙向移架行走油缸5活塞伸出。此時，兩棚架中部拱頂的冷彎梯型管32分離，前棚架向前滑移一個步距。當行走油缸5的活塞回位時，前棚架6的四根直腿油缸8和兩套四連桿油缸9撐緊頂板當支座，后棚架7向前滑移一個步距。此時，兩棚架中部的拱頂又合為一體，棚構機行走循環完畢。
[0030]—次永久支護:掩護棚架作業的同時，后棚架7的后折疊梁4把成型的鋼筋網片16托舉到位。通過牽引油缸10回收活塞，帶動鉆車11就位，鉆機13在水平滑道12上調整位置后，對鋼筋網片16進行錨固護頂，杜絕冒頂事故發生。為減少噴漿粉塵，可在管廊兩側的拱基線位置安裝軌道，軌上的輪式拱形噴漿防塵罩隨噴漿機噴頭移動。一次永久支護完成后清底，皮帶運輸機29支撐架腿底部混凝土墊塊已提前放置，開始澆筑弧形底板鋼筋混凝土，并在板墻連接處的300毫米墻上留出通長鋼板止水帶，為二次永久支護做好準備。
[0031]二次永久支護:管廊混凝土的模板施工選用了連續澆筑混凝土的滑模裝置34。滑模裝置34由前滑模33和后滑模28組成，由四根雙向滑移油缸25連接在一起。兩組滑模底部有滑軌22、底輪20、底輪20—側有升降支撐油缸21、滑軌底部鋪軌枕23、軌枕下是提前澆筑的混凝土底板。滑模支撐結構由礦用29U拱形模板龍骨18、模板龍骨31、外層鋼板19和縱向底框梁24。前、后滑模配有與軌枕固定一起的撐桿37、38，滑移時，互為支座，由四根行走雙向油缸25的活塞伸縮帶動模板滑移。前滑模33與后滑模28模板的接合處采用了凹凸交錯結合面27的銜接方式，且后滑模28的長度足以保證前滑模33滑移時，每次澆筑初凝的混凝土在模板滑移時，一直都有滑模及時支撐不會垮落。前滑模33的前端按1: 1.5做成斜邊17，每次澆筑的混凝土沿滑模斜邊呈斜條狀。兩模板斜邊17內側安裝有堵頭擋板36，便于混凝土澆筑振實。前滑模33的拱頂安裝有三個混凝土輸送栗管接頭35澆筑混凝土 30 ο混凝土輸送栗壓力表顯示15MaP時，表示混凝土已在模板內充滿。為了確保滑模順利進行，配套電動脫模施工技術，可使澆筑的混凝土與模板之間產生水汽薄膜，混凝土表面光滑易脫模。并在混凝土中加入超早強劑，一小時后達到混凝土初凝開始滑模，提高混凝土的早期抗壓強度，提高進度。
[0032]皮帶運輸機29具有皮帶具有可伸縮跟進挖掘、雙向運輸的功能，運出的是土，運回的是材料，形成了挖、支、運、“一條龍”快速機械化作業線。
[0033]由上述可知，本實用新型還可配套的管片機，形成預制、現澆混凝土地下綜合管廊兩大系列挖掘、支護、運輸成套裝備，結構新穎獨特，使用方便，效果好，特別適用于水位較低、承壓能力較高的粘土層，具有挖掘、支護、運輸、快速的機械化作業的功能，有顯著的經濟和社會效益。
【主權項】
1.一種地下綜合管廊暗挖棚構機設備，包括挖掘機、掩護棚架管廊混凝土滑模裝置和皮帶運輸機，挖掘機(I)后面置有用于運土的通長皮帶運輸機(29)，掩護棚架(2)的前棚架(6)經行走油缸(5)與后棚架(7)相連，前棚架(6)、后棚架(7)下面裝有垂直向上的直腿油缸(8)和四連桿油缸(9)，掩護棚架(2)左右兩端分別裝有后折疊梁(4)和前探板梁(3)，后棚架(7)經牽引油缸(10)與鉆車(11)相連，鉆車(11)上裝有用于在水平滑道上(12)調整位置的一次永久支護鉆孔的鉆機(13)，管廊混凝土滑模裝置與后棚架(7)之間設置有橫向鋼拉桿連接在一起、均布垂直向上的拱形鋼支架(14)，拱形鋼支架(14)上端均布有導管(15)，管廊混凝土滑模裝置(34)包括由前滑模(33)、后滑模(28)經雙向滑移油缸(25)連接在一起構成，并置于底框梁(24)上，底框梁(24)經升降支撐油缸(21)、滑輪(20)裝在置于軌枕(23)上的滑軌(22)上，構成管廊混凝土滑模裝置的滑移結構。2.根據權利要求1所述的地下綜合管廊暗挖棚構機設備，其特征在于，所述的底框梁(24)兩端裝有與軌枕(23)固定在一起的前滑模支撐桿(37)、后滑模支撐桿(38)。3.根據權利要求1所述的地下綜合管廊暗挖棚構機設備，其特征在于，所述的前滑模(33)與后滑模(28)均是由鋼板(19)、豎向拱形模板龍骨(18)和橫向模板龍骨(31)焊接在一起構成。4.根據權利要求1所述的地下綜合管廊暗挖棚構機設備，其特征在于，所述的前滑模(33)、后滑模(28)在雙向滑移油缸(25)左右兩邊裝有置于底框梁(24)上的滑模頂鐵(26)。5.根據權利要求1所述的地下綜合管廊暗挖棚構機設備，其特征在于，所述的前滑模(33)與后滑模(28)模板的結合處呈凸凹交錯結合面(27)的銜接結構，前滑模(33)的前端按垂直高度與斜邊按高與斜邊長度比為1: 1.5制成斜邊(17)，斜邊內側裝有堵頭擋板(36)。6.根據權利要求1所述的地下綜合管廊暗挖棚構機設備，其特征在于，所述的后折疊梁(4)錨固在拱形鋼支架(14)后端部，并置于鋼筋網片(16)下部。7.根據權利要求1所述的地下綜合管廊暗挖棚構機設備，其特征在于，所述的前滑模(33)的拱頂安裝有用于澆注混凝土層(30)的三個混凝土輸送栗管接頭(35)。8.根據權利要求1所述的地下綜合管廊暗挖棚構機設備，其特征在于，所述的掩護棚架(2)由橫向的礦用36 U型鋼拱形支架和縱向并排布置的冷彎梯型管(32)構成，兩棚架中間拱頂結合部的冷彎梯型管(32)采用斷開、交錯布置結構。9.根據權利要求1所述的地下綜合管廊暗挖棚構機設備，其特征在于，所述的前棚架、后棚架拱頂結構下分別安裝有上、下垂直的四根直腿油缸(8)、兩個四連桿油缸(9)。
【文檔編號】E21D23/00GK205532607SQ201620113182
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月4日
【發明人】李明, 宋子敬, 李蘭, 楊福喜, 李瑩瑩, 李莎莎, 暢曉濱, 羅俊, 張永忠, 屈文生, 何勝良, 張水來, 宋湧濤, 武月華, 劉五, 劉五一, 楊建民, 趙宏杰, 張秀芳
【申請人】李明