本發(fā)明屬于城市綜合管廊建設領域，尤其涉及一種城市綜合預制管廊明挖式自防護施工法及自推進鋪設機。

背景技術：

城市管廊就是指“城市地下的市政管線綜合走廊”，即在城市地下建造一種隧道空間，將電力、通訊、燃氣、給水、熱力、排水等多種管線集約化地鋪設隧道空間中，并設有專門的人員出入口、管線出入口、檢修口、吊裝口及防災監(jiān)測監(jiān)控等系統(tǒng)，形成一種新型的市政公用管線綜合設施，實施統(tǒng)一規(guī)劃、設計、建設與管理。

目前，我國城市的管廊的主要建設方式是明溝挖掘，填埋的預制管件的方式來實現城市管廊的鋪設，采用這種方式雖然能夠在一定程度上達到鋪設管廊的目的，但其存在以下幾點技術問題：1、明溝開挖，開挖出放坡尺寸，開挖面積大，簡單的舉例來說，以預制管件的寬度為2.7米來說，開挖深度為8米，那么，其在路面的明溝的寬度就需要開挖到13米左右，底部寬度開挖到3.5米左右，才能保證正常的施工，避免出現塌方的事情發(fā)生；2、開挖坡進行防護，為了避免出現塌方，在開挖的同時，開需要注意開挖坡的防護；3、通過龍門吊吊裝預制管件，由于路面的開挖寬度較寬，這就導致一般的起吊機無法對預制管件進行起吊，需要專門安裝龍門吊來吊裝預制管件；4、回填沉降控制難、施工成本高，在進行回填的時候，尤其是預制管件兩側的回填，由于無法使用大型器械，需要人工使用手動夯實機進行回填壓實，這就導致回填速度慢，同時，由于開溝寬度較寬，也導致回填時間過長。

整體來說，傳統(tǒng)的城市管廊在鋪設過程中，存在以下缺點，開挖面積大、防護成本高、施工速度慢、回填沉降控制難、施工成本高。

技術實現要素：

本發(fā)明針對上述的城市管廊在鋪設過程中存在的技術問題，提出一種設計合理、方法簡單、施工方便且施工速度快、施工成本低、無須擔心沉降問題的城市綜合預制管廊明挖式自防護施工法及自推進鋪設機。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為，本發(fā)明提供一種城市綜合預制管廊明挖式自防護施工法，包括以下有效步驟：

a、首先根據管廊施工需要，在施工路線的前端建設好設備裝配工作面；

b、在設備裝配工作面現場安裝自推進鋪設機；

c、待自推進鋪設機安裝完成后，在自推進鋪設機的前方用挖掘機開挖出寬度和深度略小于所需要鋪設管廊寬度的明溝；

d、利用自推進鋪設機開挖出管廊鋪設所需要的寬度和深度，其寬度為左右大于預制管件10cm，深度為大于或等于管廊鋪設的深度；

e、待自推進鋪設機開挖完成后，用挖掘機挖出自推進鋪設機所開挖出的土渣，同時，用起吊機將預制管件起到，放置到自推進鋪設機內，并固定好；

f、驅動自推進鋪設機按照施工路線移動后，利用挖掘機回填剛剛鋪設好的預制管件；

g、重復c～f動作至施工路線另一端的裝配工作面即可，即完成整個城市綜合預制管廊的建設。

作為優(yōu)選，所述d步驟中，需根據土質情況，判斷是夠施工防水墊層，如需施工防水墊層，則自推進鋪設機開挖的深度大于管廊鋪設深度10cm，如無需施工防水墊層，則自推進鋪設機開挖的深度等于管廊鋪設深度。

作為優(yōu)選，所述方法還包括h，在自推進鋪設機到達另一裝配工作面后，拆解自推進鋪設機設備，鋪設最后一塊預制管材即完成整個城市綜合預制管廊的建設。

為了更好的實現上述施工法，本發(fā)明還提供了一種自推進鋪設機，包括相互銜接的鏟土部以及鋪設部，其中，所述鏟土部包括呈框架狀的鏟土部本體以及設置在鏟土部本體兩側的鏟土板，所述鏟土板活動固定在鏟土部本體的兩側，所述鏟土部本體的底部還設置有用于鏟平底部土層的平底鏟，所述鏟土板和平底鏟均通過固定在鏟土部本體上的液壓缸實現沿鋪設機運動方向的前后運動，所述鏟土板的上方還設置有防護板，所述防護板固定設置在鏟土部本體的兩側；所述鋪設部包括呈框架狀的鋪設部本體以及用于推動鏟土部本體和鋪設部本體運動的驅動液壓缸，所述驅動液壓缸的動力端固定在鋪設部本體上，所述驅動液壓缸的本體端固定在鏟土部本體上。

作為優(yōu)選，所述鏟土部本體的兩側設置有平行并排設置的鏟土板。

作為優(yōu)選，所述鏟土板自上向下長度依次遞減。

作為優(yōu)選，所述鏟土部本體的每側均設置有上下設置的4個鏟土板。

作為優(yōu)選，所述鏟土部本體的前端還設置有推土鏟，所述推土鏟通過固定在鏟土部本體的推土液壓缸實現沿鋪設機運動方向前后運動。

作為優(yōu)選，所述驅動液壓缸設置在鋪設部本體的兩側，每側上下設置有兩個驅動液壓缸。

與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于，

1、本發(fā)明通過利用一種城市綜合預制管廊明挖式自防護施工法，利用自掘進鋪設機有效的減少了開挖的面積，同時，省去的護坡工作，提高了工作效率的同時，降低了施工成本，節(jié)約了市政支出。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為實施例1提供的自推進鋪設機施工狀態(tài)圖；的結構示意圖；

圖2為實施例2提供的自推進鋪設機的結構示意圖；

圖3為實施例2提供的自推進鋪設機的另一角度結構示意圖；

圖4為實施例2提供的自推進鋪設機的半剖圖；

以上各圖中，1、鏟土部；11、鏟土部本體；12、鏟土板；13、平底鏟；14、防護板；15、液壓缸；16、推土鏟；17、推土液壓缸；2、鋪設部；21、鋪設部本體；22、驅動液壓缸。

具體實施方式

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開說明書的具體實施例的限制。

實施例1，如圖1所示，本實施例提供一種城市綜合預制管廊明挖式自防護施工法，具體的說，本實施例以預制管件的寬度為2.7m，鋪設深度為8m進行詳細的描述。

首先，在此處先對傳統(tǒng)的工序進行詳細的描述，在傳統(tǒng)的針對此類的工作進行施工時，需要開挖明溝的在地面的寬度為13m左右，其最低部的寬度為3.5m左右，然后，利用龍門吊將預制管件放置放到開挖好的明溝內，然后，工人進行調整相應的位置，確保無偏差后，進行固定，然后，再進行回填，由于預制管件的兩側的回填過程中，不能使用壓路機進行夯實，因此需要人工進行一點點夯實，由于人工的夯實程度有限，很容易導致回填沉降，造成危險。

本實施例就是針對現有施工過程的不足進行改進，首先根據管廊施工需要，在施工路線的前端建設好設備裝配工作面，設備裝配工作面為現有城市綜合管廊建設過程中，都需要建設的，其是主要為人入口，傳統(tǒng)的施工過程，設備裝配工作面的面積可能略小，在本實施例中，根據自推進鋪設機的大小，以2.7m的預制管件的自推進鋪設機來說，其寬度為3.5m，長度為8米左右；

然后，在設備裝配工作面現場安裝自推進鋪設機，自推進鋪設機其功能類似于現有的盾構機的功能，相較于盾構機，本實施例所采用的，自推進鋪設機為明溝鋪設。才可以采用矩形盾構機進行挖掘，在本發(fā)明所提供的實施例2中，詳細的提供了一種自推進鋪設機。

待自推進鋪設機安裝完成后，在自推進鋪設機的前方用挖掘機開挖出寬度和深度略小于所需要鋪設管廊寬度的明溝，在本實施例中，開挖的寬度為2.5m，深度為7.9m。然后，利用自推進鋪設機開挖出管廊鋪設所需要的寬度和深度，其寬度為左右大于預制管件10cm，即，寬度為2.9m，深度為大于或等于管廊鋪設的深度，深度的挖掘主要根據當地的土質來進行決定，以山東省濟寧市市區(qū)的土質為例，其土質較硬且無水，因此，只需要挖溝深度為8m即可，即施工所需深度，如果其他土質較軟的地區(qū)，需要鋪設防水墊層，那么開挖深度需要為8.1m左右才可以。

待自推進鋪設機開挖完成后，用挖掘機挖出自推進鋪設機所開挖出的土渣，同時，用起吊機將預制管件起到，放置到自推進鋪設機內，并固定好，本實施例所說的固定好不單是指穩(wěn)固，還包括一些防水的處理都全部處理好。

然后，再驅動自推進鋪設機按照施工路線移動后，利用挖掘機回填剛剛鋪設好的預制管件，由于挖掘的寬度僅大于預制管件寬度左右各10cm，因此，其填充較為方便，僅需簡單的夯實，即可實現整體穩(wěn)定，從而解決了回填沉降的問題，同時，由于本實施中采用挖掘機上下開挖的方式，其兩側為水平面，因此，無需做護坡處理，同時，開挖寬度小，能夠快速回填，加快施工速度。

然后重復上述動作至施工路線另一端的裝配工作面即可，拆解自推進鋪設機設備，鋪設最后一塊預制管材即完成整個城市綜合預制管廊的建設。

在此過程中，明溝開挖的寬度最寬僅為2.9m，開挖深度最深為8.1m，相較于傳統(tǒng)的13米的寬度，本實施例所提供的方法大大減輕了施工的難度，提高了施工效果，根據目前實驗信息，以2.7米管廊每天可施工50米，而傳統(tǒng)的施工，每天的施工不足3米，本方法是傳統(tǒng)施工效率的17倍，同時，所需施工工人為傳統(tǒng)施工的三分之一即可，所使用的設備也僅僅包括幾臺挖掘機、一臺起吊機、一臺自推進鋪設機、一臺手動夯實機以及一臺壓路機即可，遠遠小于傳統(tǒng)施工所需設備，因此，本實施例所提供的施工方法，不僅提高了施工效率，還節(jié)約了大量的市政支出，為城市的其他建設節(jié)約了大量的資金，因此，本發(fā)明適合推廣使用。

實施例2，本實施例提供一種自推進鋪設機，其實用新型專利以城市綜合管廊自防護自推進鋪設機的名稱進行了同日申請。

如圖2、圖3、圖4所示，本實施例提供一種自推進鋪設機，包括相互銜接的鏟土部1以及鋪設部2，顧名思義，鏟土部1的主要作用就是用于鏟除鋪設機在前進道路上的泥土，鋪設部2則主要用于鋪設預制管件，來達到城市綜合管廊建設的目的，在這里需要說明的是，本實施例所提供的結構僅限挖掘深度為8m以下的城市綜合管廊的鋪設。

為了達到上述目的，在本實施例中，所提供的鏟土部1包括呈框架狀的鏟土部本體11以及設置在鏟土部本體11兩側的鏟土板12，本實施例所提供的鏟土部本體11整體由12根鋼材焊接呈橫截面為梯形的框架，具體的說，為前端傾斜向里的結構設計，在鏟土部本體11的兩側設置有鏟土板12，鏟土板12與鏟土部本體11平行設置，在本實施例中，鏟土板12可以分為兩部分組成，一部分為鏟刀部(圖中未標準)，另一部分為固定部(圖中未標準)，鏟刀部整體上來說像四面做倒角的方塊結構，其主要作用就是鏟掉明溝兩側多余的土，固定部有兩個作用，一個固定在鏟土部本體11的兩側，另一個則是方便液壓缸15實現鏟刀部的前后移動，為此，鏟土板12活動固定在鏟土部本體11的兩側，考慮到，為了放平預制管件，因此，開挖出的明溝的底部最好也為平整的溝面，因此，在本實施例中，在鏟土部本體11的底部還設置有用于鏟平底部土層的平底鏟13，平底鏟13的寬度和鏟土部本體11的寬度加上鏟土板12的寬度之和一致，在本實施例中，為了實現鏟土板12和平底鏟13均通過固定在鏟土部本體11上的液壓缸15實現沿鋪設機運動方向的前后運動，為了避免明溝兩側的土掉落，在本實施例中，在鏟土板12的上方還設置有防護板14，防護板14的主要作用就是防止明溝兩側的土進行掉落，其最前端也設置有鏟刀部，在本實施例中，防護板14固定設置在鏟土部本體11的兩側，防護板14的長度延長至鋪設部2的末端，這種結構設計只適用于直線挖掘明溝，如果是有彎道結構，就需要在鋪設部上也設置防護板。

為了實現自動鋪設，在本實施例中，鋪設部2包括呈框架狀的鋪設部本體21以及用于推動鏟土部本體和鋪設部本體21運動的驅動液壓缸22，具體的說，鋪設部本體21由10或11根鋼材固定呈框形，其底部缺少兩個橫向的鋼材或者在其末端的底部缺少一個橫向的鋼材，這樣的結構設計，能夠方便放置預制管材，在本實施例中，采用10根鋼材的設計的方案，驅動液壓缸22的主要作用就是實現鏟土部本體11和鋪設部本體21的向前運動，為了實現上述功能，驅動液壓缸22的動力端固定在鋪設部本體21上，驅動液壓缸22的本體端固定在鏟土部本體11上。

具體使用時，首先利用挖掘機挖掘出大部分的圖，例如，預制管件的寬度為2.7米時，先用挖掘機挖出一個寬度為2.5米的明溝，然后，利用本鋪設機的鏟土板12和平底鏟13在液壓缸15的驅動下，鏟除多余的土層，鏟土后的寬度大約在2.9米左右，然后，再用挖掘機將多余的土進行挖走，同時，利用起到機將預制管件從鋪設部本體21的頂部放下去，固定好，然后，驅動液壓缸22動作，由于鋪設部本體21被回填的土抵住，從而使鏟土部本體11向前運動，此時，液壓缸15也同步恢復正常狀態(tài)，由于鏟土部1的重量遠遠大于鋪設部2，因此，當驅動液壓缸22的動力端回縮時，其會帶動鋪設部2向前運動，進而實現整個鋪設機的移動。

在這里需要說明的是，在鏟土板的外部還設置有整個鋪設機的防護板，由于附圖顯示的需要，在本實施例所提供的附圖中，并未顯示，另外，無論是鏟土部本體還是鋪設部本體都需要加設大量的加強筋，由于加強筋本屬于本實施例重點保護的內容，因此，在本實施例中，不對其進行詳細的描述。

通過上述的設置，在明溝挖掘時，不需要挖掘太寬的坑，能夠放下整個鋪設機即可，另外，采用本鋪設機進行鋪設時，可以邊鋪設邊回彈，施工效果快，施工時間短，所需工人和設備少，只需要幾臺挖掘機和一個起吊機即可，大大減少的市政財政的支出，為城市的其他建設節(jié)約了大量的資金，利國利民，同時，由于開挖寬度窄，無須擔心沉降的問題，因此，本發(fā)明所提供的技術方案適合大規(guī)模推廣使用。

為了方便鏟土，且降低加工成本，在本實施例中，在鏟土部本體11的兩側設置有平行并排設置的鏟土板12，在本實施例中，主要針對寬度2.7m的預制管件，鋪設深度為8米城市綜合管廊建設，因此，在本實施例中，鏟土部本體11的每側均設置有上下設置的4個鏟土板12，這樣，在每個鏟土板12上均設置有一個液壓缸15，在鏟除兩側的土層的時候，從上向下依次鏟除，這樣，不僅不需要太大的力量，且鏟土效果好。

為了進一步提高鏟土的效果，在本實施例中，鏟土板12自上向下長度依次遞減，這樣的設計，能夠降低在鏟土過程中的阻力，提高鏟土效果。

考慮到無論是鏟土板12還是平底鏟13在鏟土后，土渣都是散落的，并不集中，不方便挖掘機進行挖走，因此，在本實施例中，在鏟土部本體11的前端還設置有推土鏟16，推土鏟16的形狀和現有推土機前端的推土鏟的形狀基本一致，通過推土鏟的設置，方便土渣的集中，便于挖掘機的挖走，在本實施例中，推土鏟16通過固定在鏟土部本體11的推土液壓缸17實現沿鋪設機運動方向前后運動，在本實施例中，推土鏟16的末端和平底鏟13的頂端處于同一水面線上，這樣的設計，能夠避免兩者在使用存在沖突。

為了在節(jié)約成本的同時，保證效果，在本實施例中，驅動液壓缸22設置在鋪設部本體21的兩側，每側上下設置有兩個驅動液壓缸22，利用四個驅動液壓缸的設置，有效的驅動鏟土部和鋪設部的移動，實現整個鋪設機的移動，當然，本實施例中，主要針對2.7米寬的預制管材設計，如果直徑再寬的情況下，可能需要更多的驅動液壓缸來實現其移動。

具體工作時，首先利用挖掘機在土層中挖出一個寬度略小于預制管件寬度的明溝，然后，鋪設機利用鏟土板和平底鏟鏟除多余的土層，推土鏟將鏟下來的土層進行歸攏，然后，挖掘機將土挖走，此時，利用起吊機將預制管件放到鋪設部本土內與之間已經鋪設好的城市綜合管廊固定上，然后，驅動液壓缸動作，由于之前鋪設好的城市綜合管廊已經回填完成，因此，抵住了鋪設部本土的運動，反而促使鏟土部向前運動，此時，液壓缸也進行動作，處于動力端回縮過程，液壓缸動作是為了保護鏟土板。由于鏟土部的重量遠遠大于鋪設部，因此，驅動液壓缸在進行動力端回縮時，帶動鋪設部向前運動，完成這個鋪設機的移動，然后，重復同樣的動作，回填剛剛鋪設好的預制管件即可。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例應用于其它領域，但是凡是未脫離本發(fā)明技術方案內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。