[发明专利]一种吃管法管道更新掘进机及施工方法

说明书

本发明公开了一种吃管法管道更新掘进机及施工方法，解决了现有技术中原顶管法施工旧管道的更新效率低的问题。本发明吃管法管道更新掘进机包括主机和推进装置，所述主机的前部依次设有吃管刀盘和泥水舱，吃管刀盘与设置在主机内的主驱动相连接，吃管刀盘与主机内均设有供旧管道通过的中心通道，所述泥水舱上连接有排浆系统和注浆系统，主机的后部与推进装置相对应。本发明吃管刀盘采用中空设计，通过切削原顶管法施工旧管道周边土层从而将旧管道吃入主机，在不切削旧管道的情况下实现掘进机的推进和原隧洞的扩挖，从而大大提高切削推进效率。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别是指一种吃管法管道更新掘进机及施工方法。

背景技术

随着城市化水平的不断提高，城市地下采用顶管法施工的旧管道面临着老化破损，同时也面临着管道直径太小，已难以满足地下管道的要求。因此，针对原顶管法施工的旧管道更新技术面临重大需求。

顶管法施工的旧管道中，每节管节拼接口处为整个管道的薄弱部分，因此管节往往采用钢承插口管以提高接口处的密封效果。钢承插口管外套的钢套环较厚，极难破除。现今的管线更新技术主要分为明挖法和非开挖技术两大类。明挖法对周边环境与道路交通影响较大，已较难满足城市核心区的复杂要求。近年来，国内逐渐开展了非开挖管线更新技术的研究，但仍局限于小直径采用的普通施工且没有厚钢套环的旧管道的更新。针具有高强度钢套环的旧管道的非开挖管线更新面临着重大挑战。

因此，原顶管法施工旧管道的更新问题亟待解决，研制一种适用于钢承插口旧管道原位破除和新管道同步敷设的掘进机很有必要。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种吃管法管道更新掘进机及施工方法，解决了现有技术中原顶管法施工旧管道的更新效率低的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种吃管法管道更新掘进机，包括主机和推进装置，所述主机的前部依次设有吃管刀盘和泥水舱，吃管刀盘与设置在主机内的主驱动相连接，吃管刀盘与主机内均设有供旧管道通过的中心通道，所述泥水舱上连接有排浆系统和注浆系统，主机的后部与推进装置相对应。

优选地，吃管刀盘包括中空的环形刀盘本体，环形刀盘本体的前面板上设有第一浆液通道和第二浆液通道，第二浆液通道的两侧壁和第一浆液通道的两侧壁上均设有切刀，第一浆液通道和第二浆液通道分别与泥水舱相连通，环形刀盘本体的内壁上设有盾刷。

优选地，所述环形刀盘本体的前面板上还设有撕裂刀，撕裂刀成列设置组成撕裂刀组，撕裂刀组的延长线通过环形刀盘本体的圆心；环形刀盘本体的后部通过法兰腿与设置在主机内的驱动轴承内圈相连接。

吃管刀盘、主机及设置在主机内的前隔板形成环形的泥水舱，排浆系统的排浆管连接在泥水舱的下部，注浆系统的注浆管连接在泥水舱的上部。

其中，所述主机包括前盾和尾盾，前盾通过沿周向设置的若干个纠偏油缸与尾盾相连接，前盾与尾盾之间的搭接处设有密封件。

优选地，所述推进装置包括设置在始发端的支撑架，支撑架上设有顶推油缸和用于拖拉旧管道管节的拖拉装置，掘进过程中，顶推油缸通过新管节推动主机向前运动。所述拖拉装置包括卷扬机，卷扬机上的绳索通过滑移夹具与旧管道管节相配合。

一种所述的吃管法管道更新掘进机的施工方法，步骤如下：S1：始发端和接收端的加固：对掘进机的始发端和接收端的周围的土体进行加固处理，形成始发支撑体和接收支撑体，始发支撑体和接收支撑体分别位于旧管道的两端，在始发支撑体内设置推进装置以满足掘进过程中设备的顶推需求；

S2：掘进机的开挖：在吃管刀盘的切削力以及推进装置的顶推力共同作用下，吃管刀盘对旧管道外围的土体进行切削，实现掘进机的掘进及对旧管道隧洞的扩挖；