本實(shí)用新型屬于鉆進(jìn)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地下管路通道的掘進(jìn)設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人們生活的方方面面已經(jīng)離不開(kāi)電、通信和網(wǎng)絡(luò)等，可是在地貌復(fù)雜的地區(qū)，尤其是山區(qū)，受地形條件限制，通常難以架設(shè)高壓電纜、通信光纜等，即便克服困難，在地面以上搭設(shè)高壓電纜，但是由于其暴露在外，可能受到泥石流摧毀電桿威脅，也受到烈日、暴風(fēng)和暴雨等侵蝕，極易被損壞，并且，高壓線(xiàn)纜對(duì)周邊野生動(dòng)植物造成不利影響，改變生態(tài)平衡，進(jìn)而影響生態(tài)環(huán)境。解決以上問(wèn)題成為當(dāng)務(wù)之急。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種在地下的高壓電纜、通信光纜等線(xiàn)纜提供容置空間的地下管路通道的掘進(jìn)設(shè)備。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型技術(shù)方案如下：

一種地下管路通道的掘進(jìn)設(shè)備，包括掘進(jìn)系統(tǒng)和完井系統(tǒng)，其中，掘進(jìn)系統(tǒng)包括移動(dòng)工作平臺(tái)和遙控運(yùn)渣車(chē)，在該移動(dòng)工作平臺(tái)的前部設(shè)有鉆頭，在所述移動(dòng)工作平臺(tái)上設(shè)有渣土傳輸機(jī)構(gòu)，用于將鉆進(jìn)產(chǎn)生的土石碎塊輸送至后方的遙控運(yùn)渣車(chē)內(nèi)；所述完井系統(tǒng)設(shè)置在移動(dòng)工作平臺(tái)的后部，其用于安裝支撐套管，并在該支撐套管的外壁和通道壁之間填充混凝土。

采用以上結(jié)構(gòu)，通過(guò)掘進(jìn)系統(tǒng)鉆進(jìn)形成地下管路通道，然后通過(guò)完井系統(tǒng)安裝支撐套管，并在該支撐套管的外壁和通道壁之間填充混凝土，固定支撐套管，整個(gè)設(shè)備集成化和智能化程度高，操作簡(jiǎn)單便捷，形成的地下管路通道結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，能夠用于放置和保護(hù)高壓電纜、通信光纜等線(xiàn)路。

作為優(yōu)選：所述完井系統(tǒng)包括套管安裝機(jī)器人和設(shè)置在所述移動(dòng)工作平臺(tái)后部的混凝土填充裝置。采用以上結(jié)構(gòu)，套管安裝機(jī)器人用于安裝支撐套管，混凝土填充裝置用于在安裝好的支撐套管外壁和通道壁之間填充混凝土。

作為優(yōu)選：所述鉆頭包括上下分布的旋挖鉆頭和銑挖鉆頭，其中，旋挖鉆頭的位置相對(duì)于銑挖鉆頭更靠前。采用以上結(jié)構(gòu)，使地下管路通道的截面形狀和支撐套管的截面形狀相同。

作為優(yōu)選：所述套管安裝機(jī)器人包括行走機(jī)構(gòu)和設(shè)置在該行走機(jī)構(gòu)上的機(jī)械臂，在該機(jī)械臂的前端設(shè)置有抓取結(jié)構(gòu)。采用以上結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)，便于支撐套管的運(yùn)送與安裝。

作為優(yōu)選：在所述混凝土填充裝置靠近所述支撐套管的一側(cè)面設(shè)有至少兩個(gè)混凝土噴頭。采用以上結(jié)構(gòu)，支撐套管的外壁和通道壁之間填充滿(mǎn)混凝土，將支撐套管固定。

一種地下管路通道的施工方法，按照以下步驟進(jìn)行：

S1：從地表分別豎直向下鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度形成第一直井和第二直井；

S2：將掘進(jìn)系統(tǒng)、完井系統(tǒng)和支撐套管置入第二直井的井底；

S3：?jiǎn)?dòng)移動(dòng)工作平臺(tái)前部的旋挖鉆頭和銑挖鉆頭，朝著第一直井的井底方向水平鉆進(jìn)，同時(shí)渣土傳輸機(jī)構(gòu)不斷收集鉆進(jìn)產(chǎn)生的土石碎塊，并將其輸送至位于移動(dòng)工作平臺(tái)后方的遙控運(yùn)渣車(chē)內(nèi)；

S4：遙控運(yùn)渣車(chē)裝滿(mǎn)土石碎塊后返回第二直井，傾倒土石碎塊后返回繼續(xù)裝載土石碎塊；

S5：掘進(jìn)系統(tǒng)鉆進(jìn)一段距離后停止工作，移動(dòng)工作平臺(tái)回到第二直井內(nèi)，套管安裝機(jī)器人在水平井內(nèi)安裝支撐套管，完成后返回第二直井；

S6：重復(fù)S3～S5，直到水平井連通第一直井和第二直井為止；

S7：通過(guò)混凝土填充裝置向支撐套管的外壁和通道壁之間填充混凝土，緊固支撐套管。

采用以上方案，能夠在地下挖掘出一條管路通道，用于放置高壓電纜、通信光纜等線(xiàn)路，避免其日曬雨淋，遭受腐蝕或損傷，該方案具有較高的智能化和集成化水平，人工操作簡(jiǎn)單，且支撐套管安裝及時(shí)，極大減小了通道壁發(fā)生意外垮塌的可能性。

作為優(yōu)選：步驟S4中，傾倒在第二直井中的土石碎塊采用升降機(jī)將其運(yùn)出。采用以上方案，簡(jiǎn)單易行。

作為優(yōu)選：所述支撐套管的下部設(shè)有向外凸出的槽狀結(jié)構(gòu)。采用以上結(jié)構(gòu)，既能夠使待安裝的支撐套管從已安裝的支撐套管中穿過(guò)，又便于套管安裝時(shí)的對(duì)接和限位，又用于放置特殊形狀的線(xiàn)纜。

作為優(yōu)選：所述支撐套管為分段式結(jié)構(gòu)，相鄰兩根支撐套管之間通過(guò)卡扣結(jié)構(gòu)連接。采用以上結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，而且便于支撐套管連接。

作為優(yōu)選：步驟S5中，套管安裝機(jī)器人在第二直井內(nèi)將待安裝的支撐套管調(diào)整姿態(tài)后穿過(guò)已安裝的支撐套管，然后套管安裝機(jī)器人再次調(diào)整待安裝的支撐套管的姿態(tài)，使其與已安裝的支撐套管進(jìn)行對(duì)接安裝。采用以上方案，使待安裝的支撐套管能夠從已安裝的支撐套管中穿過(guò)，實(shí)現(xiàn)邊掘進(jìn)支撐套管邊安裝， 極大減小了通道壁發(fā)生意外垮塌的可能性。

有益效果：采用本實(shí)用新型提供的地下管路通道的掘進(jìn)設(shè)備，結(jié)構(gòu)新穎，易于實(shí)現(xiàn)，通過(guò)掘進(jìn)系統(tǒng)鉆進(jìn)形成地下管路通道，然后通過(guò)完井系統(tǒng)安裝支撐套管，并在該支撐套管的外壁和通道壁之間填充混凝土，固定支撐套管，整個(gè)設(shè)備集成化和智能化程度高，操作簡(jiǎn)單便捷，形成的地下管路通道結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，能夠用于放置和保護(hù)高壓電纜、通信光纜等線(xiàn)路。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型掘進(jìn)系統(tǒng)工作過(guò)程的示意圖；

圖2為本實(shí)用新型完井系統(tǒng)工作過(guò)程的示意圖；

圖3為混凝土填充裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為支撐套管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為支撐套管安裝平面示意圖；

圖6為支撐套管安裝立體示意圖；

圖7為本實(shí)用新型地下管路通道的施工方法流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1和圖2所示，一種地下管路通道的掘進(jìn)設(shè)備，包括掘進(jìn)系統(tǒng)1和完井系統(tǒng)2。掘進(jìn)系統(tǒng)1包括移動(dòng)工作平臺(tái)11和遙控運(yùn)渣車(chē)12，在該移動(dòng)工作平臺(tái)11的前部設(shè)有鉆頭13，在所述移動(dòng)工作平臺(tái)11上設(shè)有渣土傳輸機(jī)構(gòu)14，用于將鉆進(jìn)產(chǎn)生的土石碎塊輸送至后方的遙控運(yùn)渣車(chē)12內(nèi)；所述完井系統(tǒng)2所述完井系統(tǒng)2包括套管安裝機(jī)器人21和設(shè)置在所述移動(dòng)工作平臺(tái)11后部的混凝土填充裝置22，所述套管安裝機(jī)器人21包括行走機(jī)構(gòu)211和設(shè)置在該行走機(jī)構(gòu) 211上的機(jī)械臂212，該機(jī)械臂212具有4個(gè)自由度，即X軸、Y軸、Z軸和旋轉(zhuǎn)，在機(jī)械臂212的前端設(shè)置有抓取結(jié)構(gòu)212a，該套管安裝機(jī)器人21的抓取結(jié)構(gòu)212a用于安裝支撐套管3，在所述混凝土填充裝置22靠近所述支撐套管3的一側(cè)面設(shè)有二十個(gè)混凝土噴頭221，混凝土噴頭221向在該支撐套管3的外壁和通道壁之間填充混凝土，使支撐套管3緊固。

請(qǐng)參見(jiàn)圖4，所述支撐套管3的下部設(shè)有向外凸出的槽狀結(jié)構(gòu)，即支撐套管3的切面上半部為圓形，下半部為方形或長(zhǎng)方形，既能夠使待安裝的支撐套管從已安裝的支撐套管中穿過(guò)，又便于套管安裝時(shí)的和限位，又可用于放置特殊形狀的線(xiàn)纜。所述支撐套管3為分段式結(jié)構(gòu)，相鄰兩根支撐套管3之間通過(guò)卡扣結(jié)構(gòu)(圖中未示出)連接。

請(qǐng)參見(jiàn)圖1和圖2，鉆頭13包括上下分布的旋挖鉆頭131和銑挖鉆頭132，其中，旋挖鉆頭131的位置相對(duì)于銑挖鉆頭132更靠前，使掘進(jìn)形成的地下管路通道的形狀與支撐套管3的形狀相同。

請(qǐng)參見(jiàn)圖1、圖2、圖5和圖6和圖7，一種地下管路通道的施工方法，其特征在于，按照以下步驟進(jìn)行：

S1：從地表分別豎直向下鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度形成第一直井31和第二直井32；

S2：將掘進(jìn)系統(tǒng)1、完井系統(tǒng)2和支撐套管3置入第二直井32的井底；

S3：?jiǎn)?dòng)移動(dòng)工作平臺(tái)11前部的旋挖鉆頭131和銑挖鉆頭132，朝著第一直井31的井底方向水平鉆進(jìn)，同時(shí)渣土傳輸機(jī)構(gòu)14不斷收集鉆進(jìn)產(chǎn)生的土石碎塊，并將土石碎塊輸送至位于移動(dòng)工作平臺(tái)11后方的遙控運(yùn)渣車(chē)12內(nèi)；

S4：遙控運(yùn)渣車(chē)12裝滿(mǎn)土石碎塊后返回第二直井32，傾倒土石碎塊后返回繼續(xù)裝載土石碎塊，傾倒在第二直井32中的土石碎塊采用升降機(jī)將其運(yùn)出；

S5：掘進(jìn)系統(tǒng)1鉆進(jìn)一段距離后停止工作，移動(dòng)工作平臺(tái)11回到第二直井32內(nèi)，套管安裝機(jī)器人21在水平井33內(nèi)安裝支撐套管3，即套管安裝機(jī)器人21安裝完第一根支撐套管3后，返回第二直井32內(nèi)將待安裝的支撐套管3先沿軸向向上或者向下翻轉(zhuǎn)90°，使待安裝的支撐套管3上的槽狀結(jié)構(gòu)的凸出方向與已安裝的支撐套管3的軸向平行，再沿待安裝的支撐套管3的徑向向上或者向下翻轉(zhuǎn)90°，此時(shí)待安裝的支撐套管3上的槽狀結(jié)構(gòu)的凸出方向與已安裝的支撐套管3的軸向平行，且待安裝的支撐套管3的開(kāi)口方向正對(duì)槽狀結(jié)構(gòu)的兩側(cè)槽壁(如圖6所示)，然后套管安裝機(jī)器人21夾持著待安裝的支撐套管3穿過(guò)已安裝的支撐套管3，然后將待安裝的支撐套管3翻轉(zhuǎn)回原姿態(tài)，即待安裝的支撐套管3與已安裝的支撐套管3姿態(tài)完全一致，最后二者進(jìn)行對(duì)接安裝，完成后套管安裝機(jī)器人21返回第二直井32；

S6：重復(fù)S3～S5，直到水平井33連通第一直井31和第二直井32為止；

S7：通過(guò)混凝土填充裝置22向支撐套管3的外壁和通道壁之間填充混凝土，緊固支撐套管3。

最后需要說(shuō)明，上述描述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不違背本實(shí)用新型宗旨及權(quán)利要求的前提下，可以做出多種類(lèi)似的表示，這樣的變換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。