[发明专利]一种掘进灌注支护施工设备及方法

说明书

本发明的实施例公开一种掘进灌注支护施工设备及方法，涉及地下工程施工技术领域。所述设备包括：机座、岩土切割组件、辅助支护组件及混凝土灌注组件，岩土切割组件位于机座前方，用于切割岩土，辅助支护组件包括液压动力系统及与液压动力系统分别连接的第一机械臂、第二机械臂及第三机械臂，第一机械臂、第二机械臂及第三机械臂分别具有伸缩筒节，第一机械臂及第二机械臂分别设置于机座两侧，第三机械臂设置于岩土切割组件顶部或机座顶部；混凝土灌注组件包括搅拌机及与搅拌机的出料口连接的输送泵，搅拌机设置于机座后端的延伸平台上。本发明适用于巷道、隧道等地下空间的掘进及支护。

技术领域

本发明涉及地下工程施工技术领域，尤其涉及一种掘进灌注支护施工设备及方法。

背景技术

在地下空间开挖施工过程中，例如矿井巷道、地铁隧道等的施工。通常利用掘进机进行掘进，每掘进一段，会对掘出的地下空间进行支护，以避免发生地下空间顶板冒落或周边坍塌。

目前，地下工程开挖施工存在的技术问题主要有以下两点：(1)在支护时需要先将掘进机后撤，留出支护施工所需要的空间，将支护施工所需设备运至支护施工位置进行支护作业，支护与掘进作业间切换时间较长，影响了施工效率。(2)没有一种可以适用于柔性支护，且多工种作业间几乎可以实现平行作业的掘进及柔性支护一体化设备。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种掘进灌注支护施工设备及方法，可以解决现有技术中上述技术问题，以提高施工效率。

第一方面，本发明实施例提供一种掘进灌注支护施工设备，包括：机座、岩土切割组件、辅助支护组件及混凝土灌注组件，所述岩土切割组件位于机座前方，用于切割岩土，所述辅助支护组件包括液压动力系统及与液压动力系统分别连接的第一机械臂、第二机械臂及第三机械臂，所述第一机械臂、第二机械臂及第三机械臂分别具有伸缩筒节，所述第一机械臂及第二机械臂分别设置于所述机座两侧，所述第三机械臂设置于岩土切割组件顶部或机座顶部；

所述混凝土灌注组件包括搅拌机及与搅拌机的出料口连接的输送泵，所述搅拌机设置于机座后端的延伸平台上。

可选地，所述第一机械臂或第二机械臂端部连接有钢管，所述钢管壁上设有径向通孔，所述输送泵的输送管路连接于所述径向通孔中。

可选地，所述第三机械臂端部设有柔性支架安装导向定位部。

可选地，所述柔性支架安装导向定位部为“U”型槽。

可选地，所述岩土切割组件包括液压伸缩大臂，在所述液压伸缩大臂自由端连接有破岩结构，所述液压伸缩大臂滑动设置于机座上，所述伸缩大臂上铰接有提升第一连杆及提升第二连杆，所述提升第一连杆的自由端与提升第二连杆的自由端铰接，所述提升第一连杆具有液压油缸，所述液压油缸与液压动力系统连接。

可选地，所述破岩结构包括转动连接于伸缩大臂自由端的炮头，在所述炮头上设有切割刀盘，所述切割刀盘上设有多个切割刀片。

第二方面，本发明实施提供一种掘进灌注支护施工方法，包括步骤：

将掘进灌注支护施工设备停靠于待掘进工作面前方，使岩土切割组件朝向待掘进工作面；

启动岩土切割组件工作，在液压动力系统的驱动下，岩土切割组件由初始收缩状态伸长至掘进工作面，在旋转驱动电机的驱动下，岩土切割组件按预定旋转轨迹切割掘进工作面岩土；

在掘进工作面切割出预定轮廓及预定深度的凹槽后，关闭旋转驱动电机，在液压动力系统的驱动下，将岩土切割组件收缩至靠近机座前端位置；

将预先准备的预定长度的软管放置于岩土切割组件顶部的第三机械臂上；所述软管的两端连接有注浆口装置，所述软管的中间位置上设有可开合的排气孔，所述软管内的空腔中穿设有抗拉软线，所述抗拉软线的端头固定在所述注浆口装置上；