本實用新型涉及地下管廊鋪設設備，特別是指一種全斷面掘進自行走式U形盾構機。

背景技術：

盾構機，全名叫盾構隧道掘進機，是一種隧道掘進的專用工程機械，現(xiàn)代盾構掘進機集光、機、電、液、傳感、信息技術于一體，具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導向糾偏等功能，涉及地質、土木、機械、力學、液壓、電氣、控制、測量等多門學科技術，而且要按照不同的地質進行“量體裁衣”式的設計制造，可靠性要求極高。盾構掘進機已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程。

目前，我國城市綜合管廊建設正在積極推進，綜合管廊內部設計電力、通信、燃氣、供排水等市政設施管道，有效利用了城市道路的地下空間。綜合管廊的建造，大多先采取放坡或樁基礎的方式進行邊坡支護，然后進行支模板現(xiàn)澆作業(yè)，最后進行回填壓實；該法開挖土方量大、速度慢、工序復雜、輔助支護結構和模板消耗量大、成本高。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型提出全斷面掘進自行走式U形盾構機，解決了現(xiàn)有技術中放坡或樁基礎的方式開挖土方量大、速度慢、工序復雜、輔助支護結構和模板消耗量大、成本高的問題。本實用新型高度集成，其整體具備對不穩(wěn)定地層的超前支護及管節(jié)、全斷面開挖、皮帶機渣土轉運、預制管節(jié)的快速拼裝功能；設備的前移可以通過自身實現(xiàn)，無需向管節(jié)施加頂推力；而且設備具備對側部回填土體的壓實功能。

本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的：一種全斷面掘進自行走式U形盾構機，包括支護盾體，所述的支護盾體內設有若干掘進裝置，掘進裝置與支護盾體活動連接，掘進裝置之間設有楔形插板，楔形插板與插板油缸連接，插板油缸與支護盾體連接，掘進裝置包括驅動裝置，驅動裝置與鏈式切削帶連接，鏈式切削帶上安裝有切削刀具和刮渣板，鏈式切削帶與渣土皮帶機配合，渣土皮帶機與預制管節(jié)配合。

所述的支護盾體包括護板和內部支撐，內部支撐外部與護板接觸部位設有卡槽，護板安裝在卡槽內，護板和內部支撐活動連接，護板與護板驅動油缸連接，護板驅動油缸與內部支撐連接。

所述護板包括若干塊的側部前護板和側部后護板，側部前護板和側部后護板通過護板鉸接連接，底部護板與若干塊的側部前護板、側部后護板圍成U字形，內部支撐包括前部支撐和后部支撐，前部支撐與轉向油缸連接，轉向油缸與后部支撐連接，側部前護板與護板驅動油缸連接，護板驅動油缸與前部支撐連接。

所述的轉向油缸設有四組，四組轉向油缸左右對稱并且上下對稱。

所述的后部支撐的尾部與壓板油缸連接，壓板油缸與尾部壓板連接。

所述的掘進裝置安裝在支護盾體的滑槽內，掘進裝置與支護盾體通過油缸連接。

所述的楔形插板從上至下設有若干塊。

所述的掘進裝置的尾部設有隔板。

所述的預制管節(jié)的下部設有墊層。

所述的渣土皮帶機包括前部皮帶機，前部皮帶機與掘進裝置配合，前部皮帶機與側部皮帶機配合，側部皮帶機與尾部皮帶機配合，尾部皮帶機與預制管節(jié)配合。

本實用新型應用在管道鋪設施工中，其具備機械開挖、機械支護、自動行進的功能，安全可靠，方便快捷；改變了傳統(tǒng)放坡或樁基支護作業(yè)方式，大幅降低施工成本，提高作業(yè)效率；采用預制管節(jié)進行拼裝，適應性廣，施工速度度快，輔助結構材料少，施工現(xiàn)場整潔美觀。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型主視圖。

圖2為本實用新型俯視圖。

圖3為本實用新型左視圖。

圖4為側部護板和底部護板安裝示意圖。

其中：1-側部前護板、2-前部支撐、3-護板驅動油缸、4-底部護板、5-轉向油缸、6-護板鉸接、7-后部支撐、8-壓板油缸、9-尾部壓板、10-側部后護板、11-側部回填土、12-預制管節(jié)、13-尾部皮帶機、14-側部皮帶機、15-前部皮帶機、16-掘進裝置、17-楔形插板、18-插板油缸、19-隔板、20-墊層、21-上部回填土、22-前部開挖土體。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

一種全斷面掘進自行走式U形盾構機，包括支護盾體，所述的支護盾體內設有若干掘進裝置，掘進裝置與支護盾體活動連接，掘進裝置之間設有楔形插板，楔形插板與插板油缸連接，插板油缸與支護盾體連接，掘進裝置包括驅動裝置，驅動裝置與鏈式切削帶連接，鏈式切削帶上安裝有切削刀具和刮渣板，鏈式切削帶與渣土皮帶機配合，渣土皮帶機與預制管節(jié)配合。

所述的支護盾體包括護板和內部支撐，內部支撐外部與護板接觸部位設有卡槽，護板安裝在卡槽內，護板和內部支撐活動連接，護板與護板驅動油缸連接，護板驅動油缸與內部支撐連接。

所述護板包括若干塊的側部前護板和側部后護板，側部前護板和側部后護板通過護板鉸接連接，底部護板與若干塊的側部前護板、側部后護板圍成U字形，內部支撐包括前部支撐和后部支撐，前部支撐與轉向油缸連接，轉向油缸與后部支撐連接，側部前護板與護板驅動油缸連接，護板驅動油缸與前部支撐連接。

所述的轉向油缸設有四組，四組轉向油缸左右對稱并且上下對稱。

所述的后部支撐的尾部與壓板油缸連接，壓板油缸與尾部壓板連接。

所述的楔形插板從上至下設有若干塊。

所述的掘進裝置的尾部設有隔板。

所述的預制管節(jié)的下部設有墊層。

所述的渣土皮帶機包括前部皮帶機，前部皮帶機與掘進裝置配合，前部皮帶機與側部皮帶機配合，側部皮帶機與尾部皮帶機配合，尾部皮帶機與預制管節(jié)配合。

本實用新型的工作原理：如圖1和圖2所示，支護盾體由護板和內部支撐組成，護板包括側部前護板1、側部后護板10和底部護板4，側部前護板1和側部后護板10通過護板鉸接6連接在一起，形成前后貫通的整體；內部支撐包括前部支撐2和后部支撐7，內部支撐外部與護板接觸部位設置卡槽，護板安裝在卡槽內，與內部支撐形成穩(wěn)定的支護盾體，護板的截面呈U形，支護盾體支撐側部土體，在盾體內部形成安全的作業(yè)空間；

如圖3和圖4所示，側部前護板1、側部后護板10和底部護板4可沿卡槽移動，護板由護板驅動油缸3驅動，可以分塊依次插入前部開挖土體22中，每一塊護板單獨運動時，油缸頂推反力由其它部位與土體的摩擦力提供反力；通過每塊護板的單獨運動，可推動所有護板向前插入待開挖土體22，對待開挖區(qū)域穩(wěn)定的支護；楔形插板17在安裝位置從上至下分為若干塊，由插板油缸18驅動，可分別插入待開挖區(qū)域；護板和楔形插板17的前部楔形結構將掘進盲區(qū)的土體擠壓至掘進區(qū)域；掘進裝置16根據開挖寬度設置多組，每組之間設置楔形插板17；掘進裝置16由驅動裝置驅動，驅動裝置為液壓馬達或電機，通過減速機放大扭矩，驅動鏈式切削帶運轉，鏈式切削帶安裝切削刀具和刮渣板，將待開挖土體22切掉，并由刮渣板推動，隨鏈式切削帶運動至上部出渣口，然后渣土掉落至前部皮帶機15、并隨側部皮帶機14、尾部皮帶機13運動至尾部已鋪設管節(jié)12上部，對管節(jié)上部和側部形成填充，多余土體可由渣土車轉運至其它地方。掘進裝置16安裝在前部支撐2上，設計滑槽及鉸接結構，配合油缸驅動，可以相對于支護盾體前后移動，其相對與水平面的夾角可以調節(jié)，施加在開挖面上的壓力可由油缸調節(jié)，從而實現(xiàn)對開挖面的穩(wěn)定支撐；掘進裝置16后部設計有隔板19，將前部開挖區(qū)域和后部盾體內部隔開，防止開挖面流動性渣土或水體大量入盾體內部。

掘進裝置16及前部支撐2向前運動時，由護板驅動油缸3同時提供推力，此時護板與外部土體的摩擦力、尾部壓板9均可提供支撐反力；通過護板的依次前行及內部支撐結構和掘進裝置16的交替動作，即可實現(xiàn)設備整體的自行走。

前部支撐2和后部支撐7之間通過轉向油缸5鉸接，轉向油缸5在空間布置上分為上下左右四組，通過控制左右側護板的伸出長度，及轉向油缸5左右側的推力大小，實現(xiàn)左右轉向的控制。通過控制轉向油缸5上下推力壓力的大小，實現(xiàn)盾體上下姿態(tài)的調整。

后部支撐7俯視呈口字形結構，預制管節(jié)12可從上部吊入，進行拼裝。后部支撐7內部設計預制管節(jié)對正機構，可以方便的將預制管節(jié)12安裝在已安裝好的管節(jié)上；預制管節(jié)12吊裝前，底部可鋪設墊層20，對管廊形成穩(wěn)定的支撐；后部支撐7后部兩側設置尾部壓板9，由壓板油缸8驅動，可對側部回填土11施加壓力使其更加密實穩(wěn)固。然后將管節(jié)上部回填土21進行平整壓實即完成管廊的鋪設作業(yè)。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。