一种地下综合管廊暗挖棚构机设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及地下综合管廊暗挖棚构设备，有效解决城市基础设施建设地下综合管廊暗挖施工、水利暗渠工程施工设备的需要问题，挖掘机后面置有通长皮带运输机，掩护棚架的前棚架经行走油缸与后棚架相连，前棚架、后棚架下面装有垂直向上的直腿油缸和四连杆油缸，掩护棚架左右两端分别装有后折叠梁和前探板梁，后棚架经牵引油缸与钻车相连，管廊混凝土滑模装置与后棚架之间设置有横向钢拉杆连接在一起、均布垂直向上的拱形钢支架，拱形钢支架上端均布有导管，管廊混凝土滑模装置包括由前滑模、后滑模经双向滑移油缸连接在一起构成，本实用新型结构新颖独特，使用方便，效果好，特别适用于水位较低、承压能力较高的粘土层。
【专利说明】
一种地下综合管廊暗挖棚构机设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及建筑，特别是城市基础设施建设地下综合管廊暗挖施工、水利暗渠工程的一种地下综合管廊暗挖棚构机设备。
【背景技术】
[0002]随着经济和城市的建设的迅速发展，城市地下综合管廊建设要求把地面的热力、然气、给排水、广电、电力、通讯管网全部入地，消除城市“马路拉链”、“空中蜘蛛网”等问题。旧城改造必须选用暗挖方案进行地下综合廊道的建设，为了保证地表建筑物的安全，目前采用最成熟的就是修建地铁使用的盾构机施工。但是盾构机施工的管廊是圆形，断面不能充分利用，每台盾构机的价位在3千万以上，而且盾构法施工每公里的造价在亿元以上。目前，城市地下综合管廊投资大，回收期慢，民间资本望而却步。我国2015年6月I日开始实施的GB50838-2015《城市综合管廊工程技术规范》中，第9.3条的规定:现浇混凝土结构管廊混凝土地板和顶板应连续浇筑的要求。综上所述，新的形势要求必须推出一种地下综合管廊暗挖安全可靠、质量好、速度快、成本低的装备和工艺，来满足城市建设快速发展的需要。
【发明内容】
[0003]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种地下综合管廊暗挖棚构设备，可有效解决城市基础设施建设地下综合管廊暗挖施工、水利暗渠工程施工设备的需要问题。
[0004]本实用新型解决的技术方案是，包括挖掘机、掩护棚架管廊混凝土滑模装置和皮带运输机，挖掘机后面置有用于运土的通长皮带运输机，掩护棚架的前棚架经行走油缸与后棚架相连，前棚架、后棚架下面装有垂直向上的直腿油缸和四连杆油缸，掩护棚架左右两端分别装有后折叠梁和前探板梁，后棚架经牵引油缸与钻车相连，钻车上装有用于在水平滑道上调整位置的一次永久支护钻孔的钻机，管廊混凝土滑模装置与后棚架之间设置有横向钢拉杆连接在一起、均布垂直向上的拱形钢支架，拱形钢支架上端均布有导管，管廊混凝土滑模装置包括由前滑模、后滑模经双向滑移油缸连接在一起构成，并置于底框梁上，底框梁经升降支撑油缸、滑轮装在置于轨枕上的滑轨上，构成管廊混凝土滑模装置的滑移结构。
[0005]本实用新型结构新颖独特，使用方便，效果好，特别适用于水位较低、承压能力较高的粘土层，具有挖掘、支护、运输、快速的机械化作业的功能，有显著的经济和社会效益。
【附图说明】
[0006]图1为本实用新型的主视图。
[0007]图2为本实用新型图1中A-A向剖面图。
[0008]图3为本实用新型图1中B-B向剖面图。
[0009]图4为本实用新型图1中C-C向剖面图。
【具体实施方式】
[0010]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作详细说明。
[0011]由图1-4所示，本实用新型包括挖掘机、掩护棚架管廊混凝土滑模装置和皮带运输机，挖掘机I后面置有用于运土的通长皮带运输机29，掩护棚架2的前棚架6经行走油缸5与后棚架7相连，前棚架6、后棚架7下面装有垂直向上的直腿油缸8和四连杆油缸9，掩护棚架2左右两端分别装有后折叠梁4和前探板梁3，后棚架7经牵引油缸10与钻车11相连，钻车11上装有用于在水平滑道上12调整位置的一次永久支护钻孔的钻机13，管廊混凝土滑模装置与后棚架7之间设置有横向钢拉杆连接在一起、均布垂直向上的拱形钢支架14，拱形钢支架14上端均布有导管15，管廊混凝土滑模装置34包括由前滑模33、后滑模28经双向滑移油缸25连接在一起构成，并置于底框梁24上，底框梁24经升降支撑油缸21、滑轮20装在置于轨枕23上的滑轨22上，构成管廊混凝土滑模装置的滑移结构。
[0012]为了保证使用效果所述的底框梁24两端装有与轨枕23固定在一起的前滑模支撑杆37、后滑模支撑杆38。
[0013]所述的前滑模33与后滑模28均是由钢板19、竖向拱形模板龙骨18和横向模板龙骨31焊接在一起构成。
[0014]所述的前滑模33、后滑模28在双向滑移油缸25左右两边装有置于底框梁24上的滑模顶铁26。
[0015]所述的前滑模33与后滑模28模板的结合处呈凸凹交错结合面27的衔接结构，前滑模33的前端按垂直高度与斜边按高与斜边长度比为1: 1.5制成斜边17，斜边内侧装有堵头挡板36，后滑模28的长度为4米足以保证前滑模33滑移时，每次浇筑初凝的混凝土在模板滑移时，一直都有滑模及时支撑不会垮落。
[0016]后折叠梁4锚固在拱形钢支架14后端部，并置于钢筋网片16下部。
[0017]所述的前滑模33的拱顶安装有用于浇注混凝土层30的三个混凝土输送栗管接头35ο
[0018]所述的掩护棚架2由横向的矿用36U型钢拱形支架和纵向并排布置的冷弯梯型管32构成，为了移动方便，两棚架中间拱顶结合部的冷弯梯型管32采用断开、交错布置结构。
[0019]所述的前棚架、后棚架拱顶结构下分别安装有上、下垂直的四根直腿油缸8、两个四连杆油缸9，以保证棚架行走的稳定和承载能力。
[0020]本实用新型的使用情况是:
[0021]地下综合管廊暗挖时，与小型挖掘机配套使用的掩护棚架包括前棚架和后棚架、通过二者之间移架的上、下四台行走油缸连成一体。
[0022]两个棚架的拱顶结构按拱形钢架设计。由横向的矿用36U型钢拱形支架和纵向并排布置的冷弯梯型管、冷弯梯型管是普通槽钢抗压强度的两倍，保证了支架的大跨度，提供了足够的空间布置皮带运输机及轨道喷浆防尘罩。每个棚架拱顶结构下分别安装有四根直腿油缸和两套四连杆油缸来保证棚架行走的稳定性及承载能力。前、后棚架互为支座，行走是通过安装在棚架之间的双向移架行走油缸伸缩来完成。
[0023]安装在棚架拱部冷弯梯型管空腔内的液压护顶伸缩前探板梁，在挖掘机挖掘前，超前支护提前插入管廊顶部的土层中，可预防开挖时冒顶。
[0024]掩护棚架的后折叠梁及机载在皮带运输机两侧的两台钻车可与挖掘机平行作业，提高挖掘支护速度。进行网锚喷一次永久支护时，后棚架的折叠梁把成型的钢筋网片托举到位。通过牵引油缸回收活塞，带动钻车就位，钻机在水平滑道上调整位置后，对钢筋网片进行锚固.为减少喷浆粉尘，可在管廊两侧的拱基线位置安装轨道，轨上的轮式拱形喷浆防尘罩随喷浆机喷头移动来降低粉尘。若进行其它管棚一次永久支护时，后棚架的折叠梁把拱形钢支架托举到位，拉杆连接固定后，钻机按顺序由上而下对称实施导管注浆锚固。这样，成排的管棚就形成多跨连续梁超前支护帷幕可承受较大的荷载。因此，管棚支护通常还可用在挖掘前，对松散土层和重要交通路口进行超前支护，防止冒顶。
[0025]液压油缸均由控制台统一控制。油栗通过分配器，可保证油缸同步动作，遇到特殊情况，通过控制阀，启动移架行走油缸左右调偏，液压智能控制。
[0026]为了保证二次永久支护管廊混凝土的防水效果符合技术规范要求，管廊混凝土的模板施工选用了连续浇筑混凝土的滑模装置。前、后滑模配有与轨枕固定一起的撑杆互为支座，由四根双向滑移油缸连接在一起。滑移油缸活塞伸缩带动模板滑移。前滑模与后滑模模板的接合处采用了凹凸交错的衔接方式，且后滑模的长度足以保证前滑模滑移时，每次浇筑初凝的混凝土，一直都有滑模及时支撑不会垮落。前滑模的前端按I: 1.5做成斜边，每次浇筑的混凝土沿滑模斜边呈斜条状。两模板斜边内侧安装有堵头插板，便于混凝土浇筑振实。前滑模的拱顶安装混凝土输送栗管接头，用于浇筑混凝土层，使用非常方便。
[0027]本实用新型使用时:
[0028]超前支护:首先，挖掘机I挖掘前，安装在掩护棚架2棚架拱部冷弯梯型管32空腔内的液压油缸活塞伸出，前探板梁3超前支护插入管廊工作面顶部的土层中1.2m深护顶，挖掘机I挖掘的土方，卸到跟进的可伸缩皮带运输机29上运走。
[0029]掩护棚架临时支护:当挖掘机I挖掘一米后，掩护棚架2的后棚架7的四根直腿油缸8和两套四连杆油缸9撑紧顶板当支座，双向移架行走油缸5活塞伸出。此时，两棚架中部拱顶的冷弯梯型管32分离，前棚架向前滑移一个步距。当行走油缸5的活塞回位时，前棚架6的四根直腿油缸8和两套四连杆油缸9撑紧顶板当支座，后棚架7向前滑移一个步距。此时，两棚架中部的拱顶又合为一体，棚构机行走循环完毕。
[0030]—次永久支护:掩护棚架作业的同时，后棚架7的后折叠梁4把成型的钢筋网片16托举到位。通过牵引油缸10回收活塞，带动钻车11就位，钻机13在水平滑道12上调整位置后，对钢筋网片16进行锚固护顶，杜绝冒顶事故发生。为减少喷浆粉尘，可在管廊两侧的拱基线位置安装轨道，轨上的轮式拱形喷浆防尘罩随喷浆机喷头移动。一次永久支护完成后清底，皮带运输机29支撑架腿底部混凝土垫块已提前放置，开始浇筑弧形底板钢筋混凝土，并在板墙连接处的300毫米墙上留出通长钢板止水带，为二次永久支护做好准备。
[0031]二次永久支护:管廊混凝土的模板施工选用了连续浇筑混凝土的滑模装置34。滑模装置34由前滑模33和后滑模28组成，由四根双向滑移油缸25连接在一起。两组滑模底部有滑轨22、底轮20、底轮20—侧有升降支撑油缸21、滑轨底部铺轨枕23、轨枕下是提前浇筑的混凝土底板。滑模支撑结构由矿用29U拱形模板龙骨18、模板龙骨31、外层钢板19和纵向底框梁24。前、后滑模配有与轨枕固定一起的撑杆37、38，滑移时，互为支座，由四根行走双向油缸25的活塞伸缩带动模板滑移。前滑模33与后滑模28模板的接合处采用了凹凸交错结合面27的衔接方式，且后滑模28的长度足以保证前滑模33滑移时，每次浇筑初凝的混凝土在模板滑移时，一直都有滑模及时支撑不会垮落。前滑模33的前端按1: 1.5做成斜边17，每次浇筑的混凝土沿滑模斜边呈斜条状。两模板斜边17内侧安装有堵头挡板36，便于混凝土浇筑振实。前滑模33的拱顶安装有三个混凝土输送栗管接头35浇筑混凝土 30 ο混凝土输送栗压力表显示15MaP时，表示混凝土已在模板内充满。为了确保滑模顺利进行，配套电动脱模施工技术，可使浇筑的混凝土与模板之间产生水汽薄膜，混凝土表面光滑易脱模。并在混凝土中加入超早强剂，一小时后达到混凝土初凝开始滑模，提高混凝土的早期抗压强度，提高进度。
[0032]皮带运输机29具有皮带具有可伸缩跟进挖掘、双向运输的功能，运出的是土，运回的是材料，形成了挖、支、运、“一条龙”快速机械化作业线。
[0033]由上述可知，本实用新型还可配套的管片机，形成预制、现浇混凝土地下综合管廊两大系列挖掘、支护、运输成套装备，结构新颖独特，使用方便，效果好，特别适用于水位较低、承压能力较高的粘土层，具有挖掘、支护、运输、快速的机械化作业的功能，有显著的经济和社会效益。
【主权项】
1.一种地下综合管廊暗挖棚构机设备，包括挖掘机、掩护棚架管廊混凝土滑模装置和皮带运输机，挖掘机(I)后面置有用于运土的通长皮带运输机(29)，掩护棚架(2)的前棚架(6)经行走油缸(5)与后棚架(7)相连，前棚架(6)、后棚架(7)下面装有垂直向上的直腿油缸(8)和四连杆油缸(9)，掩护棚架(2)左右两端分别装有后折叠梁(4)和前探板梁(3)，后棚架(7)经牵引油缸(10)与钻车(11)相连，钻车(11)上装有用于在水平滑道上(12)调整位置的一次永久支护钻孔的钻机(13)，管廊混凝土滑模装置与后棚架(7)之间设置有横向钢拉杆连接在一起、均布垂直向上的拱形钢支架(14)，拱形钢支架(14)上端均布有导管(15)，管廊混凝土滑模装置(34)包括由前滑模(33)、后滑模(28)经双向滑移油缸(25)连接在一起构成，并置于底框梁(24)上，底框梁(24)经升降支撑油缸(21)、滑轮(20)装在置于轨枕(23)上的滑轨(22)上，构成管廊混凝土滑模装置的滑移结构。2.根据权利要求1所述的地下综合管廊暗挖棚构机设备，其特征在于，所述的底框梁(24)两端装有与轨枕(23)固定在一起的前滑模支撑杆(37)、后滑模支撑杆(38)。3.根据权利要求1所述的地下综合管廊暗挖棚构机设备，其特征在于，所述的前滑模(33)与后滑模(28)均是由钢板(19)、竖向拱形模板龙骨(18)和横向模板龙骨(31)焊接在一起构成。4.根据权利要求1所述的地下综合管廊暗挖棚构机设备，其特征在于，所述的前滑模(33)、后滑模(28)在双向滑移油缸(25)左右两边装有置于底框梁(24)上的滑模顶铁(26)。5.根据权利要求1所述的地下综合管廊暗挖棚构机设备，其特征在于，所述的前滑模(33)与后滑模(28)模板的结合处呈凸凹交错结合面(27)的衔接结构，前滑模(33)的前端按垂直高度与斜边按高与斜边长度比为1: 1.5制成斜边(17)，斜边内侧装有堵头挡板(36)。6.根据权利要求1所述的地下综合管廊暗挖棚构机设备，其特征在于，所述的后折叠梁(4)锚固在拱形钢支架(14)后端部，并置于钢筋网片(16)下部。7.根据权利要求1所述的地下综合管廊暗挖棚构机设备，其特征在于，所述的前滑模(33)的拱顶安装有用于浇注混凝土层(30)的三个混凝土输送栗管接头(35)。8.根据权利要求1所述的地下综合管廊暗挖棚构机设备，其特征在于，所述的掩护棚架(2)由横向的矿用36 U型钢拱形支架和纵向并排布置的冷弯梯型管(32)构成，两棚架中间拱顶结合部的冷弯梯型管(32)采用断开、交错布置结构。9.根据权利要求1所述的地下综合管廊暗挖棚构机设备，其特征在于，所述的前棚架、后棚架拱顶结构下分别安装有上、下垂直的四根直腿油缸(8)、两个四连杆油缸(9)。
【文档编号】E21D23/00GK205532607SQ201620113182
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月4日
【发明人】李明, 宋子敬, 李兰, 杨福喜, 李莹莹, 李莎莎, 畅晓滨, 罗俊, 张永忠, 屈文生, 何胜良, 张水来, 宋湧涛, 武月华, 刘五, 刘五一, 杨建民, 赵宏杰, 张秀芳
【申请人】李明