具体实施方式

本发明实施例公开了一种联络通道施工设备，以有效地解决目前联络通道施工设备结构复杂的问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图3，图1为本发明实施例提供的联络通道施工设备的结构示意图；图2为本发明实施例提供的联络通道施工设备工作示意图；图3为本发明实施例提供的联络通道施工系统的结构示意图。

在一种具体实施例中，本实施例提供了一种联络通道施工设备，以用于加工成型联络通道10。具体的，该联络通道施工设备包括转动驱动装置5、刀盘1和螺旋输送机6。当然还可以包括一些其它结构，如盾体4等。

其中刀盘1转动时能够实现掘进，即至少能够在土体上进行掘进，一般还能够在砂层、硬岩等地层进行掘进。其中刀盘1主要包括盘体和多个均设置在盘体上的切削刀刃，且在转动时，径向不同位置的切削刀刃分别切削对应的土体，切离的土体一般呈片状或者碎渣状，并在刀盘1后侧汇集，以由后侧的螺旋输送机6输送出去。其中盘体可以呈平面板型，可以中部前侧内凹设置，也可以是中部前侧前凸设置。此外，对于软土类地层，刀盘1可配置有可拆卸的切刀，而对于硬岩类地层，刀盘1可将切刀拆卸下来更换为滚刀，提高联络通道施工装备的地层适应性。

其中螺旋输送机6在转动时能够将刀盘1掘出的物料运输出去，其中螺旋输送机6主要包括螺旋叶片，以在转动能够推动物料向后传递。螺旋输送机6还可以包括位于中部的转轴，为了保证运输，一般螺旋输送机6插入在通道中，螺旋叶片径向外边沿与通道壁相靠近。其中螺旋输送机6以及上述刀盘1结构均可以根据需要进行对应设置。

其中转动驱动装置5的驱动端与刀盘1以及螺旋输送机6之间均传动连接，以使得转动驱动装置5的驱动端可以同时向刀盘1以及螺旋输送机6传递扭矩，即通过同一个转动驱动装置5，驱动刀盘1以及螺旋输送机6转动，而不是采用两个转动驱动装置5分别进行驱动。具体的驱动方式可以如如下两种：一种是转动驱动装置5的驱动端与刀盘1直接传动连接，刀盘1与螺旋输送机6之间传动连接，以使得转动驱动装置5的驱动端间接带动螺旋输送机6做回转运动；另一种是转动驱动装置5直接驱动螺旋输送机6进行旋转，而使螺旋输送机6与刀盘1之间传动连接，以使得转动驱动装置5的驱动端间接带动刀盘1转动。

在该联络通道施工设备中，其中转动驱动装置5的输出动力同时实现刀盘1与螺旋输送机6转动，可以有效地减少一套转动驱动装置5和对应的配套设备，降低设备成本和施工成本。并且设备空间占用更小，所需始发场地更小，减少始发组装时间，提高施工效率。所以，该联络通道施工设备能够有效地解决目前联络通道施工设备结构复杂的问题。

进一步的，为了方便进行传动连接，此处优选联络通道施工设备的盾体4内设置有安装座，安装座与盾体4转动连接，以能够绕螺旋输送机的轴线转动，安装座和驱动端连接，实现回转。安装座套设在螺旋输送机6上，螺旋输送机6外侧一般套设套筒，套筒内管道即为上述通道，套筒与螺旋叶片相配合，其中套筒与安装座之间可以是转动配合。其中安装座前端固定设置有与螺旋输送机6同轴设置且前端外扩的支腿组件，支腿组件包括多个沿周向均匀布置的支腿，且各个支腿前端径向向外倾斜设置，以使得支腿组件外扩设置。螺旋输送机6的螺旋叶片前端延伸至支腿组件内侧。其中支腿组件的前端固定安装有刀盘1，其中刀盘1呈中部前凸设置，中部前凸，以能够更好的引导土体进入到螺旋输送机6的中部。其中刀盘1与螺旋输送机6同轴设置，具体的，还可以是同轴转动。具体的，如转动驱动装置5的驱动端与安装座之间传动连接，而螺旋输送机6的前端与所述刀盘1后侧之间固定或传动连接连接，以由刀盘1将动力传递至螺旋输送机6。

进一步，还可以包括纠偏伸缩装置9，其中纠偏伸缩装置9的两端分别与盾体4的尾盾4-2和所述盾体4的前盾4-1连接，以驱动前盾4-1偏转，上述转动驱动装置、安装座均安装在前盾4-1内，其中纠偏伸缩装置9一般为伸缩液压缸，如为纠偏油缸。纠偏伸缩装置9，以通过伸长长度来调节。具体的，可以使尾盾4-2的前端具有向前延伸的铰接环，前盾4-1后端套设在所述铰接环外侧，多个纠偏伸缩装置9沿所述铰接环周向均匀安装在所述铰接环内侧。

其中螺旋输送机6的主要作用在于输送渣土，即在螺旋输送机6的后端一般设置有出渣口。为了方便控制出渣口的出渣量，此处优选还包括设置在螺旋输送机6出渣口的闸门7和驱动闸门7开闭以控制开闭程度的门驱动装置。以通过门驱动装置驱动闸门7的开闭程度，以调节螺旋输送机6内的压力状态，进而保证刀盘1前侧压力状态，避免地表出现沉降或隆起现象，进一步的，还可以在出渣口连接有出渣管路8。

进一步的，为了更好的引导切削后的土体，此处优选刀盘1后侧设置有隔板2，其中隔板2与刀盘1之间形成土仓3以接收所述刀盘1切削下来的土体，其中螺旋输送机6的螺旋叶片伸入至土仓3内。

进一步的，此处优选隔板2上设置有连通至土仓3的泥水出口，所述出浆口位于所述隔板的底部，一般泥水出口通过泥水管路连接有泥泵装置，其中泥水管路与泥水出口之间一体成型或可拆卸固定连接，以可以将土仓3中泥水泵送出去。在使用时，当土体内泥水比较多时，不适宜通过螺旋输送机6输送出去时，可以同时开启或单独开启泥水泵，以可实现土压平衡模式向泥水平衡模式快速切换，增加了施工装备复杂地层的适应性。进一步的，还可以包括用于检测所述土仓3中泥土压力的检测装置，以在检测泥土压力高于预定值时，也可控制所述泥泵装置启动。需要说明的是，一般隔板上还设置有泥水进口，以用于将分离后泥含量较低的泥水导入至土仓中，以增加土仓内渣土的流动，或进一步将泥水进口延伸至刀盘前侧，以用于冲刷刀盘前侧的渣土。

基于上述实施例中提供的联络通道施工设备，本发明还提供了一种联络通道施工系统，该联络通道施工系统包括上述实施例中任意一种联络通道施工设备，还包括始发端台车18、始发密封组件15、推进系统20和反力支撑系统14，所述始发密封组件15、所述推进系统20和所述反力支撑系统14均安装在所述始发端台车18上，所述联络通道施工设备安装在所述始发端台车18上，所述始发密封组件15用于对所述联络通道施工设备开掘的联络通道10始发端密封，所述推进系统20用于推动所述联络通道施工设备前进。由于该联络通道施工系统采用了上述实施例中的联络通道施工设备，所以该联络通道施工系统的有益效果请参考上述实施例。

具体的，一种联络通道施工系统，以加工成型联络通道，可以包括联络通道施工设备25、始发端台车18以及接收端台车19，始发端台车18和接收端台车19分别设置在两条主通道内，即一条主通道作为始发端主通道，另一条通道作为接收端主通道，而联络通道两端分别与始发端主通道和接收端主通道连通。始发端台车18上设置有推进系统20、反力支撑系统24、用于吊装管节21的吊运系统22以及用于设置在联络通道始发端的始发密封组件15，其中推进系统20设置在反力支撑系统24与联络通道施工设备25之间。其中接收端台车19上设置有用于设置在联络通道接收端的接收密封组件16。联络通道施工设备25通过始发端台车18运进至联络通道开挖点处，而通过接收端台车19从联络通道开挖终点处运离出去。

联络通道施工设备25如上所述任一种联络通道施工设备25，一般包括刀盘1、隔板2、土仓3、盾体4、转动驱动装置5、螺旋输送机6、闸门7、出渣管路8、纠偏伸缩装置9。

始发密封组件15和接收密封组件16均为筒型密封组件，具体的，如始发密封组件15包括用于固定在始发端主通道的内壁上的始发筒151和设置在始发筒151内壁上的始发端密封刷152。始发筒151外径大于掘进后所形成的联络通道直径、内径大于盾体4和支撑管21外径。

接收密封组件16包括用于固定在接收端主通道的内壁上的接收筒161和设置在接收筒161内壁上的密封刷。接收筒161可根据联络通道施工装备的掘进方向以及各掘进参数及尺寸进行安装，以便顺利完成接收联络通道施工设备25的工作。其中始发端密封刷152用于避免掘进过程中发生涌水、涌砂等现象。其中始发筒151和接收筒161分别位于联络通道的两端。

其中推进系统20设置在反力支撑系统24与联络通道施工设备25之间，推进系统20包括顶环11、推进油缸12、油缸支架13。其中顶环11与推进油缸12的驱动端连接，跟随推进油缸12完成顶进、缩回动作，在使用时，在掘进初期，顶环11可以与联络通道施工设备25后端相抵，以给予联络通道施工设备25前进的动力，而在掘进过程中，顶环11由推进油缸12带动缩回，此时可以将联络通道的管节21设置在顶环11与联络通道施工设备25之间，然后推进油缸12推动顶环11与跟随联络通道施工设备25后侧的管节21相抵，并推管节21前进，联络通道施工设备25在管节21的推动下继续前进。而联络通道支护若由多个管节21依次拼接形成，那么对应，当顶环11前进一段距离后，需要缩回，以将下一节管节21填充在顶环11的前侧。其中油缸支架13沿掘进方向垂直安装于反力支撑系统24前侧，多个推进油缸12均匀分布，且后端安装在油缸支架13。

其中始发端台车18以及接收端台车19均为模块化组件，且各自的前后车节之间设置有连接结构，各节车节及附属设备可在主通道外部组装完成，由牵引设备分别牵引始发端台车18以及接收端台车19至联络通道开挖位置，以可以直接进行掘进，避免了洞内组装并增加掘进效率。

其中始发密封组件15、推进系统20、反力支撑系统24、联络通道施工设备25集成在联络通道始发端面处对应的台车上，即设置在始发端台车18上。其中反力支撑系统24通过展开支撑架17撑紧在始发端主通道的管片29壁面上，不仅可以提供设备顶推反力支持，而且可以对始发端主通道起支护作用。

其中支撑架17上设置有多个液压伸缩油缸和多个与管片29壁面相配合的承载面板，相邻两个承载面板之间通过液压伸缩油缸连接。同时，始发端主通道内的始发端台车18还可以配置有吊运系统22、注浆减摩系统23、控制系统26、液压系统27、电气系统28。吊运系统22用于吊装管节21，一般管节21可以配置为上下分块管片，也可以是整环管片。两种类型管节21均配置有密封装置，避免出现漏水、漏沙现象。其中上下分块形式的管节21在掘进方向以及环向方向上均通过连接螺栓连接。其中接收端台车19设置有接收端密封组件16和支撑架17。

而联络通道施工系统具使用方法如下：对联络通道10的始发端和接收端处及其周边的主通道管片29进行加固处理，满足推进力传递需求，防止破坏主通道管片29；将始发密封组件15、推进系统20、反力支撑系统14、联络通道施工设备25安装放置在始发端台车18中的一个车节上，该车节为主工作车节，始发端台车18的其它车节分别安装放置附属设备；将始发端台车18通过牵引装置牵引至主工作车节处于开挖联络通道位置，然后完成整体设备的支撑和固定，满足设备推进需求。待施工装备即将贯通时，将接收端台车19通过牵引装置牵引至联络通道对应的接收位置，完成固定，满足施工装备接收需求。联络通道施工装备25始发时，将联络通道施工设备25的盾体4与始发筒进行对接，由反力支撑系统24前的推进系统20控制联络通道施工设备25的掘进行程和掘进姿态。转动驱动装置5输出动力实现刀盘1与螺旋输送机6协同转动，刀盘1旋转时对土体进行切削，切削下来的土体掉入土仓3并由螺旋输送机6运输至尾部，由出渣系统将渣土排出至主通道。完成一个行程的推进后，通过吊运系统22在联络通道始发口处拼装新的管节21，由推进系统20顶进新管节21继续掘进，重复上述推进过程，直至达到联络通道的接收端。在联络通道施工装备掘进过程中，可以通过经纬仪和激光靶对联络通道施工设备25姿态进行实时测量并反馈给操作人员，通过控制纠偏伸缩装置9进行设备姿态调整；待接收密封组件16安装固定，满足接收设备需求后，继续推进联络通道施工装备25和管节21，直至贯通联络通道并支护完成。

上述一种联络通道施工系统主要具有如下好处：

转动驱动装置5输出动力实现刀盘1与螺旋输送机6协同转动，减少一套转动驱动装置5和对应的配套设备，降低设备成本和施工成本。并且设备空间占用更小，所需始发场地更小，减少始发组装时间，提高施工效率。

螺旋输送机6配置螺机闸门7，通过控制闸门7开度调节土仓压力，实现土压平衡模式；同时，在土仓3后侧的隔板2上设置有泥水管路接口，可实现土压平衡模式向泥水平衡模式快速切换，增加了施工装备复杂地层的适应性。

支持两种管片拼装方式，分别为上下分块管片拼装和整环管片拼装，满足不同工况的拼装需求。

始发端台车18采用模块化结构，始发密封组件15、推进系统20、反力支撑系统14、联络通道施工设备25集成安装在同一节车节上，且台车及其附属装置在隧道外组装完成后由牵引设备牵引至开挖联络通道位置，不仅便于设备的运输周转，而且满足快速始发要求。此外，还实现了主通道内多个联络通道的快速、循环开挖。

联络通道施工系统集开挖、出渣、支护、注浆减摩、导向纠偏、多模式控制等全套功能于一体，可实现不同复杂地质工况下联络通道隧道一次成型，能够实现全机械化高效作业。

与传统机械工法相比，采用联络通道施工系统进行施工，具有效率高、风险小、经济环保、有效控制地面沉降、施工稳定等特点。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。