管线延伸装置及隧道掘进设备的制作方法

本发明涉及隧道施工，特别地，有关于一种管道延伸装置及隧道掘进设备。

背景技术：

1、目前在隧道掘进设备如盾构机的始发过程中，盾构机的附属设备需满足供电、供水、排污和泥浆进排等施工要求和工序。盾构始发掘进后，上述管路和电缆等功能管线均要跟随盾构机同步前进，特别是供电、供水和排污管路延伸需要通过人力提前在地面进行布置并盘绕，管线伴随盾构机向前拉伸并被拖动。盾构机的拖拉盘杂在始发地面的管线，管线的连接处极易出现损坏，在地面上被拖拉的过程中也存在极易磨损、工程机械压坏、被水或其他腐蚀性物质损坏，因而造成始发阶段的管线延伸的效率极低，严重影响施工效率。

2、对于单洞单线地铁隧道，这类需要从始发竖井内对不同方向多次始发的施工工程来说，掘进区间里程小，且处于上坡掘进，为提高施工效率，均要求盾构机的整机长度尽量小，且满足一次整机始发。由于盾构机的整机长度极其有限，则要求盾构机的附属设备少，结构紧凑等特点。随着对文明施工、现场布置环境和施工效率的要求的提高，传统始发管线的布置不能满足施工要求。另外，整机始发的过程处于上坡过程，管线伴随盾构机的拖拉进入隧洞内部，管线在其自重产生的摩阻力和自重的分力作用下，管线与盾构机设备之间的接头或连接部位极易被拉断或脱落。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种管路延伸装置及隧道掘进设备，以解决目前管线随隧道掘进设备的拖拉进入隧洞内部时，在管线的自重产生的摩阻力和自重的分力作用下，管线与隧道掘进设备之间的接头或连接部位极易被拉断或脱落的技术问题。

2、本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

3、本发明提供一种管线延伸装置，包括：多个隧道管线固定结构，沿隧道的延伸方向间隔排布并能沿所述延伸方向滑动地设置；拖拉结构，连接多个所述隧道管线固定结构并与隧道掘进设备相连接，所述拖拉结构在所述隧道掘进设备的带动下沿所述延伸方向同步移动并拉动多个所述隧道管线固定结构及其固定的管线沿所述延伸方向移动；状态监测结构，用于检测所述拖拉结构的受力状态并根据所述拖拉结构的受力状态判断所述管线的受力状态。

4、本发明的实施方式中，所述拖拉结构包括多个拖拉件，多个所述拖拉件沿所述延伸方向排布，且相邻两个所述拖拉件之间通过受力检测件相连接。

5、本发明的实施方式中，所述受力检测件为油缸，所述拖拉件为钢丝绳，所述状态监测结构根据所述油缸的压力判断所述管线的受力状态。

6、本发明的实施方式中，所述隧道管线固定结构包括泥浆管固定件，所述泥浆管固定件用于固定延伸至所述隧道内的隧道内进浆管路以及隧道内排浆管路，所述隧道内进浆管路通过进浆软管与始发竖井内的竖井内进浆管路相连通，所述隧道内排浆管路通过排浆软管与所述始发竖井内的竖井内排浆管路相连通。

7、本发明的实施方式中，所述进浆软管和所述排浆软管上均安装有第一控制阀，所述竖井内进浆管路通过连通管路与所述竖井内排浆管路相连通，所述连通管路上安装有第二控制阀；所述隧道的入口处放置有待延伸进浆管以及待延伸排浆管；所述第一控制阀关闭而所述第二控制阀开启的状态下，所述待延伸进浆管连接在所述隧道内进浆管路与所述进浆软管之间，所述待延伸排浆管连接在所述隧道内排浆管路与所述排浆软管之间。

8、本发明的实施方式中，所述隧道管线固定结构还包括功能管线固定件，所述功能管线固定件悬挂在所述泥浆管固定件的下方，所述功能管线固定件用于固定延伸至所述隧道内的隧道内功能管线。

9、本发明的实施方式中，所述管线延伸装置还包括功能管线存放结构，所述功能管线存储结构安装在所述始发竖井内，所述功能管线存储结构用于存放待延伸功能管线。

10、本发明的实施方式中，所述功能管线存放结构包括多个悬挂定滑轮，所述悬挂定滑轮间隔设置在所述始发竖井的内壁面上，所述始发竖井与所述隧道的转折处设有转向定滑轮，所述待延伸功能管线依次绕过多个所述悬挂定滑轮和所述转向定滑轮延伸至所述隧道内形成所述隧道内功能管线。

11、本发明的实施方式中，多个所述隧道管线固定结构通过滑动连接结构安装所述隧道的内壁面上，所述滑动连接结构包括滑轨以及多个滑动小车，所述滑轨沿所述延伸方向固定在所述隧道的内壁面上，多个所述滑动小车与所述滑轨滑动配合，多个所述隧道管线固定结构悬挂在多个所述滑动小车上。

12、本发明还提供一种隧道掘进设备，包括上述管线延伸装置。

13、本发明的实施方式中，所述隧道掘进设备与所述状态监测结构信号连接，所述隧道掘进设备根据所述状态监测结构反馈的所述管线的受力状态控制所述隧道掘进设备的掘进和停止。

14、本发明的特点及优点是：

15、本发明的管线延伸装置及隧道掘进设备，利用拖拉结构拉动隧道内的管线沿隧道的延伸方向移动，通过状态监测结构对拖拉结构的受力状态进行监测便能判断管线的受力状态，从而能在管线受力状态较差时及时进行处理，避免在管线受力状态不佳时继续拖拉而造成管线磨损，同时由于未通过隧道掘进设备直接拖拉管线，从而能避免管路受力状态不佳而造成管路与隧道掘进设备之间的连接处断裂或损坏，因此，本发明极大地降低了管线在延伸过程中受损地发生，在一定程度上提高了隧道施工的效率。

技术特征：

1.一种管线延伸装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的管线延伸装置，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的管线延伸装置，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的管线延伸装置，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的管线延伸装置，其特征在于，

6.根据权利要求4所述的管线延伸装置，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的管线延伸装置，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的管线延伸装置，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的管线延伸装置，其特征在于，

10.一种隧道掘进设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的管线延伸装置。

11.根据权利要求10所述的隧道掘进设备，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种管线延伸装置及隧道掘进设备，管线延伸装置包括：多个隧道管线固定结构，沿隧道的延伸方向间隔排布并能沿延伸方向滑动地设置；拖拉结构，连接多个隧道管线固定结构并与隧道掘进设备相连接，拖拉结构在隧道掘进设备的带动下沿延伸方向同步移动并拉动多个隧道管线固定结构及其固定的管线沿延伸方向移动；状态监测结构，用于检测拖拉结构的受力状态并根据拖拉结构的受力状态判断管线的受力状态。本发明能在管线受力状态较差时及时进行处理，避免在管线受力状态不佳时继续拖拉而造成管线磨损，同时由于未通过隧道掘进设备直接拖拉管线，从而能避免管路受力状态不佳而造成管路与隧道掘进设备之间的连接处断裂或损坏。

技术研发人员：张志国,徐纯杰,刘健,周罘鑫,王永发,李鹏锟,袁文征,叶蕾,张文雅,赵赢
受保护的技术使用者：中铁工程装备集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12