本发明属于岩土钻进，具体地讲，是涉及一种双层壳体式组合支护钻进机及其施工方法。
背景技术：
1、支护是一种用于地下空间建设的特殊施工方法，支护法涉及将直径较大的管体顶入预先设计的孔洞中，并通过连接固定及注浆等方式构建成地下建筑的支护设施，在施工完成后，支护成为地下建筑的主体结构部分，无需额外的基坑围护结构，这有助于节约建设成本和时间。由于支护法能够拟合各种断面形状，并且具有良好的地质适应能力，广泛应用于大断面条件下建造的地下工程，同时支护施工可以减少对地面交通和使用功能的干扰，地面沉降较小，对地下管线和其他周边建筑的影响也能降到最低，因此，支护法是一种有效且环保的地下空间施工方法。
2、然而，在进行大断面支护作业施工中，传统支护法采用圆形或矩形钻进装置进行施工，单次只能完成一个支护洞施工，各支护洞管节之间采用锁扣连接或不连接的方式，每次对下一支护洞施工时需重新进行轴线标定，施工步骤繁琐，施工精度难以控制，而且传统支护法采用的钻进装置进行施工时不能实现钻进主体与外部壳体相对位置的灵活切换及固定定位，不能使钻进主体的排浆口始终位于下方位置，导致在适应不同支护截面施工时不能顺畅地将泥浆排出，影响了施工效率，进而阻碍了钻进主体高效钻进。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的上述不足，本发明提供一种双层壳体式钻进主体与侧壳体相对位置灵活切换及固定定位并确保排浆口位于下方位置、拟合各种断面单次多支护洞钻进且施工精度高的组合支护钻进机及其施工方法。
2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
3、一种双层壳体式组合支护钻进机，包括中间壳体，与所述中间壳体连接且连接位置和连接角度均可调整的侧壳体，以及安置于所述侧壳体内的可拆卸的钻进主体，其中，所述钻进主体包括盾壳，安置于所述盾壳前部的用于钻进的刀盘，安置于所述盾壳内的且与所述刀盘连接的驱动组件，设置于所述盾壳上的稳定器，设置于所述盾壳上的第一导向机构，以及设置于所述盾壳内的进浆口和排浆口，所述侧壳体包括与所述稳定器配合对所述钻进主体进行固定定位的稳定器定位块，与所述第一导向机构配合对所述钻进主体进行拆装导向的第二导向机构，设置于所述侧壳体沿钻进方向一端上的限位块，以及设置于所述侧壳体沿钻进反方向一端上的固定板，其中，所述限位块和所述固定板对所述钻进主体进行轴向固定，所述稳定器定位块和所述第二导向机构设为多组，所述排浆口位于所述盾壳内的下方位置处。
4、进一步地，所述稳定器设为两个或多个。
5、进一步地，所述稳定器上设有锁紧结构，所述锁紧结构通过机械式或者电动式或者气动式或者液动式进行锁紧。
6、进一步地，所述第一导向机构设为两个或多个。
7、进一步地，所述第一导向机构设为公导向结构，所述第二导向机构设为与所述公导向结构配合的母导向结构。
8、进一步地，所述公导向结构为导向条，所述母导向结构为导向槽。
9、进一步地，所述侧壳体设为两个，分别设置于所述中间壳体的两侧。
10、进一步地，所述侧壳体设为多个，其中两个所述侧壳体分别设置于所述中间壳体的两侧，余下所述侧壳体设置于与所述中间壳体连接的两个所述侧壳体的两侧并依次相互连接。
11、基于上述钻进机的构造，本发明还提供了一种双层壳体式组合支护钻进机的施工方法，包括以下步骤：
12、s1:将支护施工断面分成若干个支护组合段，然后采用单洞支护施工设备进行导向洞施工，在导向洞施工完成之后，将导向洞内管节作为导向管节；
13、s2:根据步骤s1中的一个支护组合段的形状，将中间壳体与侧壳体按照相应位置和角度进行连接，然后调整钻进主体姿态确保排浆口位于下方位置，通过第一导向机构和第二导向机构的配合，将钻进主体装入侧壳体内，然后将稳定器伸出并与稳定器定位块配合对钻进主体与侧壳体进行固定定位，同时通过限位块和固定板对钻进主体进行轴向固定，最后将中间壳体与导向洞内的导向管节连接在一起，为组合支护钻进机钻进进行导向并进行钻进施工；
14、s3：待步骤s2中的支护组合段钻进完成且组合支护钻进机出洞后，将稳定器缩回，拆掉侧壳体后端固定板，将钻进主体拆出，并根据下一个待施工的支护组合段形状，将中间壳体与侧壳体按照相应位置和角度连接，然后按照步骤s2中的相应步骤，完成该支护组合段的钻进施工；
15、s4:重复步骤s3，对余下的支护组合段进行钻进施工，从而完成整个支护施工断面中所有支护组合段的施工。
16、进一步地，在步骤s2中所述的钻进施工中，所述中间壳体与所述侧壳体沿钻进反方向的一端均设置有延伸管节，所述延伸管节后部布置有推进装置，在所述推进装置的作用下，所述刀盘对待施工岩土进行钻进以完成支护洞施工。
17、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
18、（1）本发明通过钻进主体与侧壳体相对位置灵活切换及固定定位并确保排浆口位于下方位置，保证了泥浆的顺畅排出，具体通过钻进主体的盾壳上设置的稳定器和第一导向机构与侧壳体上设置的稳定器定位块和第二导向机构相互配合以及限位块和固定板的设置，实现了钻进主体与侧壳体之间的拆装和固定，同时，通过将稳定器定位块和第二导向机构设为多组，便于钻进主体与侧壳体按照不同的角度进行安装，另外，通过中间壳体以及与侧壳体连接位置和角度的调整，可拟合各种断面单次多管节钻进且施工精度高，本发明双层壳体式组合支护钻进机施工效率高，实现了钻进主体的高效钻进。
19、（2）本发明通过将稳定器设为两个或多个，使钻进主体与侧壳体的固定更为稳固，另外通过在稳定器上设置锁紧结构，进一步增强了固定效果。
20、（3）本发明通过将第一导向机构设为两个或多个，使导向更为精准，另外通过将第一导向机构设为公导向结构，第二导向机构设为母导向结构，使导向更为顺畅，进一步通过将公导向结构设为导向条，母导向结构设为导向槽，在增强导向效果的同时也起到了周向定位及承受扭转力。
21、（4）本发明通过把侧壳体设为两个，分别设置于中间壳体的两侧，以及把侧壳体设为多个，并分别依次设置于中间壳体的两侧，不仅实现了单次多管节钻进，而且也便于施工过程中导向定位。
22、（5）本发明施工时，先将支护施工断面分成若干个支护组合段以及进行导向洞施工，然后根据支护组合段的形状构建双层壳体式组合支护钻进机，并确保排浆口位于下方位置，同时通过稳定器与稳定器定位块配合对钻进主体与侧壳体进行固定定位，在导向管节的导引下完成该支护组合段的钻进施工，待该支护组合段钻进施工完成，将稳定器缩回，拆掉侧壳体后端固定板，将钻进主体拆出，并根据下一个待施工的支护组合段形状构建双层壳体式组合支护钻进机，然后再进行此支护组合段的钻进施工，重复以上步骤，完成所有支护组合段的施工。整个施工方法通过钻进主体与侧壳体相对位置的切换及固定，不仅使排浆口始终位于下方位置，而且可以适应各种支护截面，并且实现了单次多管节钻进及高精度施工，提高了施工效率。
23、（6）本发明施工方法，通过推进装置将推力传递给延伸管节，和刀盘配合实现了持续的钻进推进，施工方法简便高效而且经济性高。
1.一种双层壳体式组合支护钻进机，其特征在于：包括中间壳体（1），与所述中间壳体（1）连接且连接位置和连接角度均可调整的侧壳体（2），以及安置于所述侧壳体（2）内的可拆卸的钻进主体（3），
2.根据权利要求1所述的一种双层壳体式组合支护钻进机，其特征在于：所述稳定器（304）设为两个或多个。
3.根据权利要求1所述的一种双层壳体式组合支护钻进机，其特征在于：所述稳定器（304）上设有锁紧结构，所述锁紧结构通过机械式或者电动式或者气动式或者液动式进行锁紧。
4.根据权利要求1所述的一种双层壳体式组合支护钻进机，其特征在于：所述第一导向机构（305）设为两个或多个。
5.根据权利要求4所述的一种双层壳体式组合支护钻进机，其特征在于：所述第一导向机构（305）设为公导向结构，所述第二导向机构（202）设为与所述公导向结构配合的母导向结构。
6.根据权利要求5所述的一种双层壳体式组合支护钻进机，其特征在于：所述公导向结构为导向条，所述母导向结构为导向槽。
7.根据权利要求1所述的一种双层壳体式组合支护钻进机，其特征在于：所述侧壳体（2）设为两个，分别设置于所述中间壳体（1）的两侧。
8.根据权利要求1所述的一种双层壳体式组合支护钻进机，其特征在于：所述侧壳体（2）设为多个，其中两个所述侧壳体（2）分别设置于所述中间壳体（1）的两侧，余下所述侧壳体（2）设置于与所述中间壳体（1）连接的两个所述侧壳体（2）的两侧并依次相互连接。
9.基于权利要求1-8任一项所述的一种双层壳体式组合支护钻进机的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种双层壳体式组合支护钻进机的施工方法，其特征在于：在步骤s2中所述的钻进施工中，所述中间壳体（1）与所述侧壳体（2）沿钻进反方向的一端均设置有延伸管节（6），所述延伸管节（6）后部布置有推进装置（7），在所述推进装置（7）的作用下，所述刀盘（302）对待施工岩土（11）进行钻进以完成支护洞（8）施工。
