本發(fā)明屬于礦井或隧道中的救護(hù)裝置,特別是涉及一種救援掘進(jìn)機(jī)及其回退方法。
背景技術(shù):
1、隧道塌方尤其是關(guān)門塌方事故是隧道施工過程中主要的風(fēng)險(xiǎn)之一,事故發(fā)生后需要快速完成被困人員的救援。在救援時(shí),需要開挖塌方的土體,以形成救援通道。目前,常用的開挖救援通道的方法有兩種,其一是小導(dǎo)坑法,其二是頂管掘進(jìn)法。小導(dǎo)坑法是在松散塌方體中人工開挖三角形或梯形斷面的小導(dǎo)坑,并采用木板臨時(shí)支護(hù)的方法,這種方法存在支護(hù)穩(wěn)定性不足的問題。頂管掘進(jìn)法是采用全斷面頂管機(jī)開挖塌方土體,開挖后可直接形成由管片支護(hù)的救援通道,這種方法掘進(jìn)速度較慢、效率不高,難以實(shí)現(xiàn)快速救援。
2、申請公布號為cn114033477a的中國專利文獻(xiàn)公開了一種安全救援方法,其中使用到了自進(jìn)式救援通道安全救援設(shè)備(掘進(jìn)機(jī)),該設(shè)備包括頂進(jìn)反力架、頂進(jìn)機(jī)頭(主機(jī))、頂進(jìn)軌道等,其中頂進(jìn)機(jī)頭包括圓管形機(jī)殼(盾殼)、圓環(huán)形滑座(頂環(huán))、四個(gè)液壓千斤頂(推進(jìn)油缸)、液壓泵站等,圓管形機(jī)殼前端為斜切管口,液壓千斤頂?shù)膬啥朔謩e連接在圓管形機(jī)殼和圓環(huán)形滑座之間,液壓泵站為液壓千斤頂?shù)纳炜s運(yùn)動提供液壓動力。在設(shè)備始發(fā)時(shí),頂進(jìn)反力架為圓管形機(jī)殼向前推進(jìn)提供反力支撐,在液壓千斤頂?shù)淖饔孟?,圓管形機(jī)殼可向前推進(jìn),插入前方土體,救援人員在圓管形機(jī)殼內(nèi)進(jìn)行開挖作業(yè)。隨著開挖的進(jìn)行,每開挖一個(gè)行程,后方需要拼裝一環(huán)管節(jié),新拼裝的管節(jié)與其后端的管節(jié)連接,其中最前端至少有一環(huán)管節(jié)位于盾殼內(nèi)部,最后端的管節(jié)與頂推反力架連接,管節(jié)內(nèi)部的空間形成救援通道。
3、對于救援通道來說,管節(jié)并不必要形成永久支護(hù)系統(tǒng),在拼裝管節(jié)時(shí),也不需要向管節(jié)外周注漿。因此,回收管節(jié)以及掘進(jìn)機(jī)主機(jī)并實(shí)現(xiàn)二次利用對降低使用成本是十分關(guān)鍵的。在地下隧道工程領(lǐng)域,例如交通工程,施工時(shí)有始發(fā)井和接收井,掘進(jìn)機(jī)主機(jī)從始發(fā)井開始掘進(jìn)直至掘進(jìn)到接收井,在接收井中可完成掘進(jìn)機(jī)主機(jī)的回收,管節(jié)留在隧道中形成永久支護(hù)。然而,對于救援通道來說,并不存在接收井,若需要回收管節(jié)和主機(jī),只能考慮將管節(jié)和掘進(jìn)主機(jī)回退。
4、申請公布號為cn112412470a的中國專利文獻(xiàn)公開了一種頂管機(jī)和管節(jié)回退的方法,在回退時(shí)需要使用拉拔機(jī)構(gòu),拉拔機(jī)構(gòu)包括拉拔千斤頂(拉拔油缸),在使用時(shí),拉拔千斤頂?shù)墓潭ǘ税惭b在工作井(始發(fā)井)的井壁上,拉拔千斤頂?shù)幕顒佣伺c拉拔組件連接,拉拔組件與頂管機(jī)的后殼體(盾殼)連接,通過拉拔千斤頂?shù)幕顒佣说膭幼魍苿永谓M件向后移動,從而拉動頂管機(jī)以及管節(jié)回退。在末尾的管節(jié)回退到工作井后,將末尾管節(jié)拆下,然后繼續(xù)逐環(huán)回退、逐環(huán)拆除完成回收工作。
5、上述回退方法中,需要另外配置拉拔機(jī)構(gòu),而拉拔機(jī)構(gòu)所拉動的是所有的管節(jié)和頂管機(jī),因此拉拔機(jī)構(gòu)中所用的拉拔千斤頂?shù)囊?guī)格還不能太小,不難理解,拉拔機(jī)構(gòu)的成本是比較高的,這會增加救援掘進(jìn)機(jī)整體的成本。此外,與頂管施工不同的是,救援任務(wù)一般是在塌方位置后側(cè)施工救援通道,而塌方位置距離始發(fā)井的位置可能很遠(yuǎn),實(shí)際上,若采用上述的回退方法,即使配置了拉拔機(jī)構(gòu),塌方位置的后側(cè)也沒有能固定拉拔千斤頂?shù)幕A(chǔ)。也就是說,對于救援掘進(jìn)機(jī)來說,仍然存在主機(jī)和管節(jié)回收困難的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種救援掘進(jìn)機(jī)回退方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中救援掘進(jìn)機(jī)主機(jī)和管節(jié)回收困難的技術(shù)問題。本發(fā)明的目的還在于提供一種救援掘進(jìn)機(jī),以解決相同的技術(shù)問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所提供的救援掘進(jìn)機(jī)回退方法的技術(shù)方案是:
3、一種救援掘進(jìn)機(jī)回退方法,拆除前端的位于盾殼內(nèi)的至少一環(huán)管節(jié),控制部分或者全部的推進(jìn)油缸向后伸長并與后面的管節(jié)連接,然后控制推進(jìn)油缸回收以拉動救援掘進(jìn)機(jī)主機(jī)回退,在此過程中盾殼重新罩住至少一環(huán)管節(jié),接下來解除推進(jìn)油缸與管節(jié)之間的連接關(guān)系,并拆除前端的位于盾殼內(nèi)的至少一環(huán)管節(jié),重復(fù)以上過程,直至救援掘進(jìn)機(jī)主機(jī)回退至目標(biāo)位置。
4、作為進(jìn)一步地改進(jìn),在推進(jìn)油缸伸長狀態(tài)下,將推進(jìn)油缸與距離推進(jìn)油缸最近的管節(jié)連接,在推進(jìn)油缸回收一個(gè)行程后,解除推進(jìn)油缸和管節(jié)的連接關(guān)系,并將該管節(jié)拆除。
5、作為進(jìn)一步地改進(jìn),通過與各個(gè)推進(jìn)油缸所連接的頂環(huán)與管節(jié)連接,各推進(jìn)油缸同步伸長和回收。
6、有益效果是:本發(fā)明屬于開拓性發(fā)明創(chuàng)造,具體提供了一種利用推進(jìn)油缸反拉救援掘進(jìn)機(jī)主機(jī)回退的方法。在救援任務(wù)完成需要回收救援掘進(jìn)機(jī)主機(jī)和管節(jié)時(shí),工作人員可手動拆除位于盾殼內(nèi)的管節(jié),以使推進(jìn)油缸能夠向后伸長,然后在推進(jìn)油缸伸長狀態(tài)下將推進(jìn)油缸與管節(jié)連接,以管節(jié)作為固定不動的基礎(chǔ),推進(jìn)油缸回收拉動掘進(jìn)機(jī)主機(jī)向后回退,拆卸下的管節(jié)可直接回收。在盾殼后退一個(gè)行程以后,會重新罩住管節(jié),然后解除盾殼和管節(jié)的連接關(guān)系,并重新拆除盾殼內(nèi)部的管節(jié),再將管節(jié)與推進(jìn)油缸連接拉動掘進(jìn)機(jī)主機(jī)回退,重復(fù)以上拆管節(jié)和拉動掘進(jìn)機(jī)主機(jī)回退的過程,拉動掘進(jìn)機(jī)主機(jī)到目標(biāo)位置。本發(fā)明在實(shí)施時(shí)不需要增加其他獨(dú)立的反拉裝置,不會增加過多的成本,同時(shí),也不需要利用始發(fā)井作為基礎(chǔ),適合用于救援掘進(jìn)機(jī)的回退。
7、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所提供的救援掘進(jìn)機(jī)的技術(shù)方案是:
8、一種救援掘進(jìn)機(jī),包括盾殼,盾殼內(nèi)部連接有多個(gè)推進(jìn)油缸,推進(jìn)油缸配置有控制其伸長和回收的動力系統(tǒng),至少部分推進(jìn)油缸的后端設(shè)有用于與管節(jié)連接的連接結(jié)構(gòu),以在前端的位于盾殼內(nèi)的至少一環(huán)管節(jié)拆除后通過推進(jìn)油缸的伸長使其與后面的管節(jié)連接進(jìn)而通過推進(jìn)油缸的回收拉動救援掘進(jìn)機(jī)主機(jī)回退。
9、作為進(jìn)一步地改進(jìn),所述連接結(jié)構(gòu)包括與各推進(jìn)油缸的后端均連接的頂環(huán),頂環(huán)與盾殼的內(nèi)壁前后活動配合,且頂環(huán)設(shè)有用于與管節(jié)連接配合的適配結(jié)構(gòu)。
10、作為進(jìn)一步地改進(jìn),所述頂環(huán)上設(shè)有供連接螺栓穿過的穿孔,穿孔構(gòu)成所述的適配結(jié)構(gòu)。
11、作為進(jìn)一步地改進(jìn),盾殼的尾端設(shè)有用于在救援掘進(jìn)機(jī)回退時(shí)鏟除土體的插刀結(jié)構(gòu)。
12、作為進(jìn)一步地改進(jìn),救援掘進(jìn)機(jī)還包括可移動的管片運(yùn)輸車,管片運(yùn)輸車包括機(jī)架,機(jī)架頂端設(shè)有用于承托至少一片管片的管片承運(yùn)部。
13、作為進(jìn)一步地改進(jìn),機(jī)架上還設(shè)有用于抓取并拼裝管片的管片拼裝機(jī)構(gòu)。
14、作為進(jìn)一步地改進(jìn),盾殼的前端設(shè)有用于在救援掘進(jìn)機(jī)向前掘進(jìn)時(shí)切入土體的切刀結(jié)構(gòu)。
15、有益效果是:本發(fā)明對現(xiàn)有的救援掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)。具體地,推進(jìn)油缸的后端設(shè)有的連接結(jié)構(gòu),在推進(jìn)油缸處于向后的伸長狀態(tài)時(shí),可通過連接結(jié)構(gòu)將推進(jìn)油缸與管節(jié)連接。在救援任務(wù)完成需要回收救援掘進(jìn)機(jī)主機(jī)和管節(jié)時(shí),工作人員可手動拆除位于盾殼內(nèi)的管節(jié),以使推進(jìn)油缸能夠向后伸長,然后在推進(jìn)油缸伸長狀態(tài)下將推進(jìn)油缸與管節(jié)連接,以管節(jié)作為固定不動的基礎(chǔ),推進(jìn)油缸回收拉動掘進(jìn)機(jī)主機(jī)向后回退,拆卸下的管節(jié)可直接回收。在盾殼后退一個(gè)行程以后,會重新罩住管節(jié),然后解除盾殼和管節(jié)的連接關(guān)系,并重新拆除盾殼內(nèi)部的管節(jié),再將管節(jié)與推進(jìn)油缸連接拉動掘進(jìn)機(jī)主機(jī)回退,重復(fù)以上拆管節(jié)和拉動掘進(jìn)機(jī)主機(jī)回退的過程,拉動掘進(jìn)機(jī)主機(jī)到目標(biāo)位置。本發(fā)明在實(shí)施時(shí)不需要增加其他獨(dú)立的反拉裝置,不會增加過多的成本,同時(shí),也不需要利用始發(fā)井作為基礎(chǔ),適合用于救援掘進(jìn)機(jī)的回退。