掘进机的制作方法

本实用新型地下工程施工技术领域，特别涉及一种掘进机。

背景技术：

随着城市建设规模的不断发展，出现越来越多的综合管廊和下穿既有构筑物的通道，下穿通道是在不改变原有构筑物如马路、街道等前提下进行施工建设，达到对现有构筑物的影响最小的目的。

下穿通道包括水平通道与斜坡两种形式，且两种形式的断面尺寸不同，目前的水平通道采取人工暗挖或者顶管机掘进方式进行掘进，斜坡通常采用传统明挖法施工。两种形式的通道施工使用的设备不同，施工组织也不同，造成施工设备规格较多，设备摊销大，施工成本较高，风险源较多且效率较低。

因此，如何节约施工成本，提高施工效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种掘进机，能够节约施工成本，提高施工效率。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种掘进机，包括：

掘进机主体；

可拆卸连接于所述掘进机主体顶部的明挖装置。

优选地，还包括用于在明挖时直接推动所述掘进机主体前进以及在暗挖时通过顶推管节推动所述掘进机主体前进的第一推进装置，所述第一推进装置可拆卸设于所述掘进机主体的后端。

优选地，还包括用于在明挖时直接推动所述掘进机主体前进的第二推进装置和用于在暗挖时通过顶推管节推动所述掘进机主体前进的顶推装置，所述第二推进装置连接于所述掘进机主体的后端。

优选地，还包括用于对明挖槽道两侧土体进行支护的侧挡装置。

优选地，所述侧挡装置包括侧挡立板、用于朝向侧面土体支撑所述侧挡立板的侧挡立板支撑油缸和用于在明挖时控制所述侧挡立板向上伸出预设长度以及在暗挖时控制所述侧挡立板向下回缩至预设位置的侧挡立板伸缩油缸，所述侧挡立板支撑油缸的底端铰接于所述掘进机主体的顶部，所述侧挡立板伸缩油缸的底端连接于所述掘进机主体的侧面。

优选地，所述掘进机主体的顶面上设有用于在所述侧挡装置向下回缩时收容所述侧挡装置上的凸出结构的沉槽，以保证所述侧挡装置回缩后所述掘进机主体的顶部为平面。

优选地，所述侧挡装置可拆卸连接于所述掘进机主体。

优选地，还包括尾挡装置，所述尾挡装置的前端连接于所述侧挡装置的后端。

优选地，所述尾挡装置包括尾挡立板、用于将所述尾挡立板支撑于已拼装管节顶面上的滚轮和用于控制所述尾挡立板的高度的尾挡立板伸缩油缸。

优选地，还包括用于在明挖时安装于已拼接管节顶端开口以支撑所述管节的横梁。

本实用新型提供的掘进机的包括掘进机主体、明挖装置，明挖装置可拆卸连接于掘进机主体的顶部。

在暗挖时，明挖装置从掘进机主体上拆卸下来，掘进机主体挖掘土体，在明挖时，明挖装置连接于掘进机主体的顶部，掘进机主体用于挖掘掌子面上的下部分土体，明挖装置用于挖掘掌子面上的上部分土体。

由于明挖装置与掘进机主体可以根据需要进行拆装与结合，使该掘进机可以具有两种工作模式，一种为在浅埋条件下采用明挖法的工作模式，另一种为在深埋和下穿道路或建筑物条件下采用顶管推进的暗挖模式，扩大了工作范围，提高了掘进机的适用性，且具有良好的环境适应性。同时，由于该掘进机不仅可以通过掘进机主体实现具有构筑物的机械暗挖施工，也可以在加装明挖装置后采用明挖法施工更大的断面，对于需采用明挖与暗挖方式结合进行变化截面管道的加工时，该掘进机能够极大降低设备摊销费用，节约施工成本，提高施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供掘进机的主视图；

图2为本实用新型所提供掘进机在挖掘第一段斜坡通道时的施工图；

图3为图2中侧挡装置的剖视图；

图4为本实用新型所提供掘进机在挖掘水平通道时的施工图；

图5为本实用新型所提供掘进机在挖掘第二段斜坡通道时的施工图。

图1至图5中：

1-掘进机主体，2-明挖装置，3-侧挡装置，4-第二推进装置，5-管节，6-顶推装置，7-横梁，8-尾挡装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种掘进机，能够节约施工成本，提高施工效率。

请参考图1，图1为本实用新型所提供掘进机的主视图。

需要说明的是，本申请的描述中，前、后、上、下、顶、底等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本实用新型所提供掘进机的一种具体实施例中，包括掘进机主体1、明挖装置2，明挖装置2可拆卸连接于掘进机主体1的顶部。

在暗挖时，明挖装置2从掘进机主体1上拆卸下来，掘进机主体1挖掘土体，在明挖时，明挖装置2连接于掘进机主体1的顶部，掘进机主体1用于挖掘掌子面上的下部分土体，明挖装置2用于挖掘掌子面上的上部分土体。

由于明挖装置2与掘进机主体1可以根据需要进行拆装与结合，使该掘进机可以具有两种工作模式，一种为在浅埋条件下采用明挖法的工作模式，另一种为在深埋和下穿道路或建筑物条件下采用顶管推进的暗挖模式，扩大了工作范围，提高了掘进机的适用性，且具有良好的环境适应性。同时，由于该掘进机不仅可以通过掘进机主体1实现具有构筑物的机械暗挖施工，也可以在加装明挖装置2后采用明挖法施工更大的断面，对于需采用明挖与暗挖方式结合进行变化截面管道的加工时，仅使用该掘进机即可完成各种施工方式，能够极大降低设备摊销费用，节约施工成本，提高施工效率。

其中，明挖装置2可以通过挖掘机头、冲击锤、冲击钻或铣挖头等进行挖掘，掘进机主体1可以通过截割装置或者挖掘机进行挖掘，具体可以根据地质条件择优选择，明挖装置2与掘进机主体1上还可以按需设置辅助装置。

在上述实施例的基础上，该掘进机还可以包括可拆卸设于掘进机主体1的后端的第一推进装置。该第一推进装置具体可以通过推进油缸实现推进工作。在进行明挖时，明挖装置2固定在掘进机主体1的上方，第一推进装置安装于掘进机主体1，用于直接推动掘进机主体1前进以及朝向已拼装管节5推紧正在安装的管节5；在进行暗挖时，明挖装置2与第一推进装置均从掘进机主体1上卸下，管节5下放后，掘进机主体1位于该管节5的前方，第一推进装置位于该管节5的后方，第一推进装置推动该管节5，该管节5在第一推进装置的推动下向前推动掘进机主体1前进。

通过第一推进装置与掘进机主体1之间的可拆卸连接，可以保证第一推进装置在明挖与暗挖时均可以进行相应的推进工作，从而保证第一推进装置的适用性，提高第一推进装置的利用率，降低成本。

显然，掘进机推进的实现方式不限于上述实施例。具体地，该掘进机可以包括用于在明挖时直接推动掘进机主体1前进的第二推进装置4和用于在暗挖时通过顶推管节5推动掘进机主体1前进的顶推装置6，第二推进装置4连接于掘进机主体1的后端，通过第二推进装置4、顶推装置6的分别设置来分别进行明挖与暗挖过程的掘进机的推进，方便操作。

在上述各个实施例的基础上，该掘进机还包括用于对明挖槽道两侧土体进行支护的侧挡装置3，以防侧面土体进入已挖好的通道中，保证施工的安全性。

具体地，侧挡装置3可以包括侧挡立板、用于朝向侧面土体支撑侧挡立板的侧挡立板支撑油缸和侧挡立板伸缩油缸，侧挡立板伸缩油缸能够在明挖时控制侧挡立板向上伸出预设长度以及在暗挖时控制侧挡立板向下回缩至预设位置，侧挡立板支撑油缸的底端铰接于掘进机主体1的顶部，侧挡立板伸缩油缸的底端连接于掘进机主体1的侧面。其中，侧面指的是掘进机主体1前进方向上的两侧。其中，侧挡立板支撑油缸的顶部可以连接于侧挡立板上，也可以在侧挡立板上设置对应的连接槽以实现对侧挡立板支撑油缸顶部的稳定搭接。另外，侧挡立板具体可以为钢板，以保证防护强度。

在进行明挖时，侧挡立板伸缩油缸控制侧挡立板向上伸出，使侧挡立板的高度与侧面土体的高度相对应，具体可以高于侧面土体的高度。同时，侧挡立板支撑油缸相对于掘进机主体1转动相应的角度，使侧挡立板支撑油缸的顶部能够朝向侧面土体支撑侧挡立板，侧挡立板支撑油缸整体呈倾斜状。在进行深度变化的通道挖掘时以及地面高低不平的浅埋条件下管廊施工时，侧挡立板的高度可以根据实际情况进行调节，调节方便，较传统明挖法安全、高效和经济。

侧挡装置3的设置可以保证明挖法施工时的边坡稳定，可有效阻挡掘进通道两侧的沿途塌方，从而保证施工安全，施工效率较高，相比于现有技术中放坡开挖或先用钢板桩做围护结构然后再开挖的方式，能够减少对周边环境的影响。

在进行暗挖时，侧挡立板伸缩油缸控制侧挡立板向下回缩至预设位置，具体可以回缩至掘进机主体1的最高位置以下。同时，侧挡立板支撑油缸相对于掘进机主体1转动，具体可以转至与掘进机主体1的顶面相贴合。由于在进行暗挖时不需要设置侧挡装置3，侧挡装置3的可回缩设置可以防止侧挡装置3在暗挖施工时形成阻碍，使侧挡装置3与掘进机的能够同时进行明挖与暗挖的能力相适应。

进一步地，掘进机主体1的顶面上可以设有用于在侧挡装置3向下回缩时收容侧挡装置3上的凸出结构的沉槽，具体可以包括侧挡装置3上的结构梁、侧挡立板支撑油缸等，以保证侧挡装置3回缩后掘进机主体1的顶部为平面，从而进一步降低侧挡装置3对暗挖施工的影响。其中，沉槽可以根据需要设置为横槽或纵槽。

又或者，侧挡装置3也可以通过可拆卸方式连接于掘进机主体1，在明挖时，将侧挡装置3安装在掘进机主体1上，在暗挖时，将侧挡装置3从掘进机主体1上拆下，从而防止侧挡装置3对暗挖施工的影响。再者，侧挡装置3也可以由四周均带壳体的掘进机替代，掘进机主体1可以为两个或多个掘进机组合。

在上述各个实施例的基础上，该掘进机还可以包括尾挡装置8，尾挡装置8的前端连接于侧挡装置3的后端。尾挡装置8可以对正在下放过程中的管节5进行防护，防止侧面土体塌方而影响管节5的下放。

其中，尾挡装置8具体可以包括尾挡立板、用于将尾挡立板支撑于已拼装管节5顶面上的滚轮和用于控制尾挡立板的高度的尾挡立板伸缩油缸，尾挡立板的前端连接于侧挡装置3的尾端。其中，尾挡立板的高度可以由尾挡立板伸缩油缸进行调节，以适应所需高度，尾挡立板的底端通过滚轮支撑在已经安装好的管节5上，在保证尾挡立板稳定性的同时，可以减少对安装好的管节5的磨损。

在上述各个实施例的基础上，该掘进机还可以包括横梁7，在明挖时，为了保证管节5安全，可根据通道的宽度及深度情况在已拼接管节5顶上加装横梁7。

请参考图2至图5，图2为本实用新型所提供掘进机在挖掘第一段斜坡通道时的施工图；图3为图2中侧挡装置的剖视图；图4为本实用新型所提供掘进机在挖掘水平通道时的施工图；图5为本实用新型所提供掘进机在挖掘第二段斜坡通道时的施工图。

本实用新型所提供一种掘进机的使用方法可以以挖掘一个变化断面通道为例进行说明，该通道依次包括第一段斜坡通道(沿掘进机的前进方向逐渐变深)、一段既有道路下的水平通道、第二段斜坡通道(沿掘进机的前进方向逐渐变浅)：

在挖掘第一段斜坡通道时为明挖，掘进机主体1对其掌子面的土体进行挖掘，明挖装置2在掘进机主体1上方进行掘进机主体1上方土体的开挖，第一推进装置提供作用力在已拼装管节5上并推动掘进机主体1向前运动，明挖装置2跟随掘进机主体1前移，管节5下放安装位置跟随掘进机主机的前进而前移，每掘进一段管节5的宽度即下放一段管节5，同时，侧挡装置3提供明挖通道土体两侧的支护，可以稳定边坡。随着挖掘斜坡深度的增加，侧挡装置3越来越高，对应选取的管节5的高度应与挖好的斜坡通道的深度相对应，即对应管节5的高度也应越来越大。此时，在已拼装好的管节5顶部开口上可以安装横梁7。

在下穿既有道路的水平通道施工时为暗挖，拆下明挖装置2并收起侧挡装置3，使用掘进机主体1在未挖掘的土体中进行挖掘，第一推进装置及管节5的下放安装点设置在水平通道外面，在挖出一段管节5的宽度时，从管节5的下放安装点下放一段管节5，掘进机主体1在第一推进装置的推动下前进，且所有水平管节5由第一推进装置提供的推动力跟随掘进机主体1前进。

在挖掘第二段斜坡通道时为暗挖，将明挖装置2安装到掘进机主体1上，侧挡装置3进行防护，掘进断面随着挖掘深度的变浅而减小，明挖装置2跟随掘进机主体1前移，管节5下放位置跟随掘进机主体1的前进而前移，每前进一段管节5的宽度，即可下放一段管节5。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的掘进机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。