[发明专利]适用于暗挖法隧道施工的手动打超前导管装置及施工方法

权利要求书

1.适用于暗挖法隧道施工的手动打超前导管装置，其特征在于：包括安装座组件、转向及动作保持功能组件、导管进给功能组件和夹紧功能组件；

所述安装座组件与工作臂相连，通过工作臂实现手动打超前导管装置移动；所述转向及动作保持功能组件一方面与导管进给功能组件相连，另一方面与安装座组件相连，实现手动打超前导管装置上下左右无级转动，并进行位置保持；所述夹紧功能组件与导管进给功能组件相连，共同实现对导管的进给功能；

所述导管进给功能组件包括进给油缸和操作把手，且操作把手固定连接在进给油缸一端；

所述操作把手由中空的管壳和安装在管壳外壁上的U型把手组成；

所述进给油缸为活塞杆中空的油缸，导管能够从中穿入，且该进给油缸还为双活塞杆结构，实现油缸的进给功能。

2.根据权利要求1所述的适用于暗挖法隧道施工的手动打超前导管装置，其特征在于：所述夹紧功能组件由夹紧器组件和夹紧油缸组成；

所述夹紧器组件包括锥形套和多个齿座，多个齿座之间留有间隙且能够在锥形套内沿锥形面移动，实现对导管的夹紧与松开；

所述夹紧油缸为活塞杆中空的油缸，且该活塞杆与齿座通过卡套连接，为齿座的移动提供动力。

3.根据权利要求1所述的适用于暗挖法隧道施工的手动打超前导管装置，其特征在于：所述转向及动作保持功能组件包括左右转向油缸、上下转向油缸和转向座组件；

所述左右转向油缸一端与安装座组件相铰接，左右转向油缸另一端与转向座组件相铰接；所述上下转向油缸一端与转向座组件相铰接，上下转向油缸另一端与进给油缸相铰接。

4.根据权利要求3所述的适用于暗挖法隧道施工的手动打超前导管装置，其特征在于：所述转向座组件包括旋转支柱Ⅰ和两个耳板，所述旋转支柱Ⅰ的底面与两个耳板相连；所述旋转支柱Ⅰ的外圆柱面与安装座组件中旋转支柱Ⅱ的内圆柱面同轴，使得转向座组件能够以圆柱面轴线为中心自由转动，由左右转向油缸控制转动量；

两个耳板上的通孔与导管进给功能组件中的进给油缸上的转动轴同轴，使得导管进给组件能够绕同轴线上下转动，由上下转向油缸控制转动量。

5.根据权利要求4所述的适用于暗挖法隧道施工的手动打超前导管装置，其特征在于：在所述旋转支柱Ⅰ和旋转支柱Ⅱ上设有固定板，通过该固定板对旋转支柱Ⅰ和旋转支柱Ⅱ进行上下方向的限位。

6.根据权利要求4所述的适用于暗挖法隧道施工的手动打超前导管装置，其特征在于：所述旋转支柱Ⅰ的外圆柱面与安装座组件中旋转支柱Ⅱ的内圆柱面之间嵌入自润滑轴套Ⅰ；所述耳板与进给油缸上的转动轴之间嵌入自润滑轴套Ⅱ；其中一个耳板与旋转支柱Ⅰ相焊接，另一个耳板与旋转支柱Ⅰ螺栓连接。

7.根据权利要求3所述的适用于暗挖法隧道施工的手动打超前导管装置，其特征在于：所述左右转向油缸为双活塞杆油缸，活塞两侧油腔截面面积相同，两侧油腔通过油管连接，形成闭式回路；

所述上下转向油缸由活塞两侧油腔截面面积相同的特制双活塞杆油缸组成，实现导管进给功能组件的上下转向和位置保持。

8.根据权利要求1所述的适用于暗挖法隧道施工的手动打超前导管装置，其特征在于：所述安装座组件包括旋转支柱Ⅱ和安装支架，所述安装支架一端与旋转支柱Ⅱ相连，所述安装支架另一端与工作臂相连。

9.一种基于权利要求1至8任一项所述的适用于暗挖法隧道施工的手动打超前导管装置的施工方法，其特征在于，该施工方法如下：

首先通过控制工作臂将打超前导管装置移动到掌子面位置，打开转向油缸油路控制阀，人工通过导管进给功能组件上的操作把手调整导管的指向位置和角度；调整到规定角度后，关闭转向油缸油路控制阀，锁死设备的转向自由度；夹紧器组件夹紧导管，进给油缸带动导管插入土中；进给油缸到达行程极限或前端夹紧油缸顶到掌子面后，夹紧器组件松开，进给油缸退回；夹紧器组件再次夹紧导管，进给油缸再次带动导管前进；重复以上操作，直至导管打入深度达到施工要求；夹紧器组件松开，进给油缸退回，完成一次打超前导管工序。