地下工程挤入装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及地下工程挤入装置，属于地下空间开发技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，地下工程施工主要有明挖法和暗挖法两大类。明挖法主要包括敞口明挖法和盖挖逆作法。暗挖法主要有盾构法和国外新奥法以及国内浅埋暗挖法。暗挖法减少拆迀、不中断交通、对地面环境干扰少而被大量应用在地下工程中，现有暗挖法统称为时空效应施工法。理论计算的岩土时空效应，正常情况下还是可靠的。但由于地质的复杂多变，勘探资料的局限性，周边突发事件的偶合性，以及施工过程中的岩土指标变异性，集成地下工程事故的太多风险源。同时，靠支护结构被动抵抗岩土复杂的形变应力和松散应力，其客观上也存在诸多目前我们尚不能完全掌控的因素。
【发明内容】
[0003]本发明的地下工程挤入装置，跳出了时空效应施工法的范畴，可在地下空间施工过程中有效避免土体损失带来地面沉降变形所造成的不良影响和风险，对城市交通干道在不中断通行前提下实施地下立体交叉穿越或进行非开挖式的即有建筑地下空间施工以及城市地下综合管廊的建设具有明显的安全技术优势和节省资源效应。
[0004]本发明是采用以下的技术方案实现的:本发明所述的地下工程挤入装置包括引导体、振动系统、润滑系统、导向系统、切削机构、闸门。振动系统位于引导体四壁，润滑系统沿引导体四壁内置润滑管道并与适当位置的润滑喷嘴联通，导向系统位于引导体前端四壁，切削机构位于引导体的内腔前端，闸门位于引导体上下壁内侧。
[0005]所述引导体包括挤土腔体、壳体壁、功能舱。挤土腔体设制为一定长、宽、高的前端投影面积小于后端投影面积的梯形状或锥形状中空腔体，壳体壁为二层面板中间焊接加强板相互支撑组成以增强壳体整体厚度和强度的网格状钢结构。引导体分为前后两个部分，前部分为梯形状或锥形状的挤土腔体，后部分为与预应力混凝土腔体连接的功能舱。功能舱形状为一定长度的中空矩形钢结构，功能舱前端与挤土腔体的后端外框尺寸一致，功能舱后端与预应力混凝土腔体前端外框尺寸一致;预应力混凝土腔体为有一定壁厚和节长的中空的矩形高强预制混凝土构件，并可方便多节前后对接以不断延长。功能舱前端与挤土腔体后端接触面采用弹性密封垫嵌入专设的并避开螺栓孔位置的密封槽内安放，弹性密封垫凸出密封槽顶面些许，其对接处采用凸凹镶嵌搭接方式，螺栓拧紧时将弹性密封垫凸出面压紧至与密封槽顶面平齐，一则增强密封效果，二则防止弹性密封垫被强大挤压应力损坏造成渗水。功能舱后端与预应力混凝土腔体对接面以及前后预应力混凝土腔体对接面其正立面和水平面均采用弹性密封垫并嵌入在预应力混凝土腔体正立面密封槽和水平面密封槽内实现对接处的双级密封。功能舱前端与挤土腔体后端以及后端与预应力混凝土腔体截面尺寸一致，挤土腔体与功能舱对接处沿壳体端面周长设置有台肩，沿台肩四周均匀设置有螺栓孔，采用螺栓连接;功能舱内提供足够安装旋转门、上门轴座、下门轴座、主刀盘固定座、次刀盘固定座以及动力装置和传动机构的空间，并起到承前启后的功能。
[0006]所述振动系统包括气源振动器、风管、振动板。挤土腔体和功能舱四侧壁适当位置均开设一定面积的矩形或圆形孔洞，孔洞内边缘成台阶状，台阶平面设有密封垫，振动板压在密封垫上并通过螺栓贯穿将其安装在孔洞内台阶上;振动板安装完毕后外板面比壳体壁外平面略高;在振动板底面适当位置通过螺栓安装有气源振动器，于壳体壁两板面间沿纵向铺设的风管与各气源振动器接通，在气源振动器和风管接头部位设置有检视窗，检视窗用于安装或维修风管接头及气源振动器之用，检视窗采用内盖板并通过螺栓及密封垫与壳体壁内面拧紧达到封闭。通过风管送入高压气体，气源振动器作用在振动板的振幅和激振力被传递到紧贴振动板的砂土层，从而破坏砂土对引导体产生的静吸附作用而达到降低摩阻目的。
[0007]所述润滑系统包括润滑管道、润滑喷嘴组成。在壳体壁两板面间适当位置沿纵向设置润滑主管道，外端与润滑液输送栗连接，沿润滑主管道延伸方向相应于润滑喷嘴处通过润滑次管道连接;为检修和连接方便，在润滑喷嘴处的壳体壁内面设置有检视窗，检视窗其构造、安装方法同振动系统检视窗。挤土腔体、功能舱、预应力混凝土腔体四壁适当位置每壁设有至少一个润滑喷嘴，润滑喷嘴设有外螺纹，与壳体壁或预应力混凝土腔体侧壁专门设置的内螺纹配合拧紧即安装妥当，润滑喷嘴出口制成扇形状，其出口方向与挤进方向相悖，防止泥水堵塞出口。通过泥浆栗将根据现场土质性状调制好的润滑剂通过润滑管道栗送至润滑喷嘴喷出，于是，润滑剂在砂土与引导体四壁外摩擦面形成一层薄薄的液态隔膜，达到降低土体与壳体间的巨大侧摩阻力目的。
[0008]所述导向系统包括导向板、转向油缸、轴销、连接座、油管。在挤土腔体前端四壁相应位置安设有每壁前端至少一块导向板，导向板后端设有凸台，挤土腔体四壁前端设有凹槽，凸台与凹槽中心设有轴孔，将凸台对准凹槽插入使轴孔同心，将轴销分段穿入轴孔，使导向板凸台与挤土腔体凹槽形成铰接。在挤土腔体内部四壁内侧相应位置设置有配套转向油缸，转向油缸由油管输送液压油驱动;转向油缸活塞杆通过轴孔与导向板上相应位置的连接座用轴销铰接，伸出或收缩转向油缸活塞杆进而带动导向板绕轴销转动而实现导向板在适当范围内的角度变化。单块导向板壳体内至少设置至少一个供转向油缸活塞杆铰接的连接座。于竖向左右对应两侧的导向板为左右转向组、水平上下对应的导向板为上下转向组，分别于各组相对应的转向油缸活塞杆轴孔铰接，竖向一侧转向油缸活塞杆伸出或收缩时对应的另一侧转向油缸活塞杆与之正好相反即产生收缩或伸出，则带动导向板之连接座作同步运动进而形成导向板通过凸台和凹槽之轴孔绕轴销作相应方向的转动即形成向左或向右的角度变化，同样，水平方向之上转向油缸活塞杆伸张或收缩而相对应的下转向油缸活塞杆反之产生收缩或伸张，则通过带动连接座联动导向板绕轴销作相应旋转运动即形成向上或向下的适当范围的角度变化，进而达到在适当角度范围调整挤土腔体的水平行进方位。
[0009]所述切削机构包括主刀盘、次刀盘、硬岩冲击锤、主传动轴、次传动轴、传动键、动力装置、固定架。主刀盘包括切削刀刃、主传动轴、动力装置。主刀盘为圆形，位于挤土腔体前端，主刀盘前端面比导向板前端面后退微小距离;根据挤土腔体截面尺寸设置至少一个主刀盘;主刀盘前端面制有一道道角度不一且间断设置的刀刃，主刀盘后面通过主传动轴与后部动力装置连接，动力装置驱动主传动轴进而带动主刀盘产生巨大扭矩;动力装置采用液压马达。主刀盘与挤土腔体前端边框切线空洞部分，相应设置有至少一个次刀盘。次刀盘前端面同样制有一道道角度不一且间断设置的刀刃，次刀盘通过传动键与连接动力装置的次传动轴键槽套接，动力装置将旋转力矩通过次传动轴传递给固定在次刀盘后部中心的传动键，进而带动次刀盘同步旋转实施对土体的切削。次传动轴轴心设有纵向孔，沿纵向孔安装有水平顶推油缸。水平顶推油缸活塞杆与次刀盘后端部采用轴销铰接，水平顶推油缸活塞杆伸出或收缩通过带动与次刀盘固接的传动键沿次传动轴键槽移动，使次刀盘在一定距离内实现轴向位移，进而达到调节次刀盘与前方土体的距离和压力，改变切削量和切削进度的目的；主刀盘和次刀盘前端面设置的刀刃其主要功能为快速切削土体且不易被土体握裹或将条形刀刃间隙填满而丧失切削功能。主传动轴、次传动轴分别与动力装置通过安设在功能舱的固定架予以固定且保证其轴心的稳定。在主刀盘和次刀盘切线空隙处，还设置了风动冲击锤，风动冲击锤传力设置方法同次刀盘，但采用气缸而不是油缸作为动力。风动冲击锤在一般情况下退缩后面不参入工作，遇见孤石或岩石夹层时，输入高压气体使气缸活塞杆伸出将风动冲击锤顶进前移突出主刀盘、次刀盘端面一定距离，再启动风动冲击锤可将硬岩逐渐凿碎，不至于造成中断挤入的尴尬局面。
[0010]所述闸门包括旋转门、上门轴座、下门轴座、门轴、双向油缸、上弧形轨道、下弧形轨道、驱动油缸、驱动转向油缸活塞杆连接头、油缸尾部扁形球体、支撑轴孔、支撑轴、支撑轴座、定滑轮、轮轴、轴承座、导向轮、轴承、钢索、索扣、滑轮凹槽、双耳、多孔锚具、契形锁瓣。旋转门为两块门板中间由网格状加强板相互支撑经焊接组成有一定厚度的矩形钢结构，每个功能舱内设置至少一扇旋转门以上。旋转门竖向中心位置制有圆形门轴，与旋转门固定成一体，门轴上端安设在上门轴座之内，下端安装在下门轴座内，上门轴座和下门轴座形心对中。旋转门开闭传动有两种方式，第一种方法是油缸推动式:在旋转门顶端相应于门轴的一侧设置有顺时针轨迹的上弧形轨道，在旋转门底端对应于顶端相应的另一侧设置有反时针轨迹的下弧形轨道，上驱动转向油缸活塞杆连接头嵌