CN106285704B - 敞开式掘进机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及敞开式掘进机,其包括:护盾以及伸缩油缸,所述伸缩油缸构造成能延伸以顶动所述护盾,使所述护盾向外移动。通过这种敞开式掘进机能防止洞径缩小。
Description
技术领域
本发明涉及挖掘技术领域,特别是涉及一种敞开式掘进机。
背景技术
敞开式掘进机可用于在大埋深软弱围岩地层进行隧道挖掘。
然而,这种地层的围岩强度低、稳定性差。在刀盘开挖扰动等作用下,并且在较高围压的作用下,开挖出的洞口会变形,洞径会缩小。这对于隧道施工的安全性以及形成隧道的稳定性和均匀性来说都是十分不利的,并且对这种变形、缩小的洞口进行再施工是很困难并且很不安全的。
因此,需要一种能防止洞径缩小的敞开式掘进机。
发明内容
针对上述问题,本发明提出了一种敞开式掘进机,通过这种敞开式掘进机能防止洞径缩小。
根据本发明提出了一种敞开式掘进机,其包括:护盾以及伸缩油缸,所述伸缩油缸构造成能延伸以顶动所述护盾,使所述护盾向外移动。
通过本发明提出的敞开式掘进机,能通过伸缩油缸向外顶动护盾,以使护盾能向外移动。通过这种方式,能够防止洞径缩小。尤其是,通过伸缩油缸顶动护盾可以实现护盾的大幅移动。
在一个实施例中,在所述伸缩油缸上设置有位移传感器以用于检测所述伸缩油缸的延伸距离。通过这种结构能够有效得到伸缩油缸的延伸距离,从而能得到护盾向外移动的距离。
在一个实施例中,伸缩油缸包括底座以及能相对于所述底座向外延伸的延伸部,其中,所述底座和所述延伸部中的一个支撑在固定的支撑件上,所述底座和所述延伸部中的另一个支撑在护盾上。
在一个实施例中,在所述伸缩油缸与支撑件之间和/或在所述伸缩油缸与所述护盾之间选择性地设置有第一垫块。通过设置第一垫块,能够使护盾向外移动得更多。
在一个实施例中,敞开式掘进机还包括设置于所述护盾与所述支撑件之间的引导组件,所述引导组件包括与所述护盾相连并朝向所述支撑件延伸的筒状的引导座,以及与所述支撑件相连并朝向所述护盾延伸的引导体,所述引导体容纳于所述引导座内,并能在所述引导座内滑动。通过这种引导组件能确保护盾向外移动时的结构稳定性。
在一个实施例中,在所述引导座与所述支撑件之间选择性地设置有第二垫块,所述第二垫块将所述支撑件与所述引导座间隔开。通过第二垫块能够在支撑件与引导座之间提供支撑,从而能减小伸缩油缸的负载。
在一个实施例中,第二垫块与支撑件可拆卸式连接在一起。
在一个实施例中,第一垫块和/或所述第二垫块构造为矩形板。
在一个实施例中,第一垫块和/或所述第二垫块构造为在水平方向上相互拼接在一起的多根矩形条体。
在一个实施例中,第一垫块和/或所述第二垫块构造为在水平方向上相互间隔开的多根矩形条体。
与现有技术相比,本发明的优点在于:能通过伸缩油缸向外顶动护盾,以使护盾能向外移动。通过这种方式,能够防止洞径缩小。尤其是,通过伸缩油缸顶动护盾可以实现护盾的大幅移动。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中:
图1显示了根据本发明的敞开式掘进机的一个实施例的结构示意图。
图2显示了根据本发明的敞开式掘进机的另一个实施例的结构示意图。
在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
图1示意性地显示了根据本发明的敞开式掘进机1的一个实施例。敞开式掘进机1包括护盾以及伸缩油缸,其中伸缩油缸能延伸以顶动护盾,使护盾向外移动。通过这种结构和方式,护盾能向外移动以使得由敞开式掘进机1的刀盘挖出的洞口能够被该护盾有效并及时地支撑住,由此能防止洞口变形并缩小。尤其是,通过这种结构,能够大幅地增加护盾向外移动的距离。
例如,护盾可包括顶护盾10,也可以包括底护盾20。其中,顶护盾10的向外移动是向上方移动,底护盾20的向外移动是向下方移动。与顶护盾10相配合的伸缩油缸为顶伸缩油缸。与底护盾20相配合的油缸为底伸缩油缸。
伸缩油缸可包括底座以及能相对于底座向外延伸的延伸部。敞开式掘进机1还包括相对固定的支撑件。底座和延伸部中的一个支撑在支撑件上,而底座和延伸部中的另一个支撑在护盾上。对于顶伸缩油缸和底伸缩油缸来说,可分别设置有顶支撑件15和底支撑件25。这样,当延伸部相对于底座伸缩移动时,护盾能够被顶动至向外移动。其中,如图1所示,对于顶伸缩油缸来说,其包括底座11以及延伸部12,底座11可安装在顶支撑件15上,而延伸部12支撑在顶护盾10上;对于底伸缩油缸来说,其包括底座21以及延伸部22,底座21设置在底护盾上,而延伸部22支撑在底支撑件25上。
优选地,可以在伸缩油缸上设置位移传感器,由此能检测到伸缩油缸的延伸距离,并由此得到护盾向外移动的距离。位移传感器优选地安装在与护盾相接触的延伸部或底座上。
通过上述结构,能使护盾向外移动至超过刀盘原始开挖直径。如图1所示,刀盘原始开挖直径所在的圆由双点划线标示出,护盾能够移动至其外表面与刀盘原始开挖直径所在的圆的圆心之间的距离与刀盘原始开挖直径之间的差值为正,在图1中以d标出该差值。
在一个优选的实施例中,为了使护盾的外表面与刀盘原始开挖直径所在的圆的圆心之间的距离更大,可以在伸缩油缸与护盾之间或者在伸缩油缸与支撑件之间设置第一垫块。如图2所示,可以在顶伸缩油缸的底座11与顶支撑件15之间设置第一垫块。或者,也可以在顶伸缩油缸的延伸部12与顶护盾10之间设置第一垫块16。
如图2所示,通过设置第一垫块可以将护盾的外表面与刀盘原始开挖直径所在的圆的圆心之间的距离与刀盘原始开挖直径之间的差值增大至D。该差值D最多可达到700mm。即使在伸缩油缸的延伸部完全缩回到底座内的情况下,也可使护盾的外表面至少处于刀盘原始开挖直径所在的圆上,或超出该圆。
第一垫块可以选择性地设置。即是说,第一垫块可以不在一开始就设置到敞开式掘进机1中,而是在需要扩大洞口的时候,向其中设置相应尺寸的第一垫块。
通过这种结构,能使护盾更加大幅地向外移动,从而进一步扩大洞口的尺寸。
另外,还可如图1和图2所示的那样,敞开式掘进机1包括引导组件。引导组件包括与护盾相连并朝向支撑件延伸的筒状的引导座,以及与支撑件相连并朝向护盾延伸的引导体。例如对于顶护盾10而言,引导组件包括与顶护盾10相连并朝向顶支撑件15延伸的引导座13,以及与顶支撑件15相连并朝向顶护盾10延伸的引导体14。例如对于底护盾20而言,引导组件包括与底护盾20相连并朝向底支撑件25延伸的引导座23,以及与底支撑件25相连并朝向底护盾20延伸的引导体24。通过这种引导组件能够确保护盾按照预期的路径向外移动,从而确保了洞口能够按照预期的方式被支撑住。
在一个优选的实施例中,在支撑件与引导座之间选择性地设置第二垫块。例如,可以在底支撑件25与引导座23之间设置第二垫块26。在这种情况下,可先通过伸缩油缸将护盾顶动至向外移动预期的距离,此时支撑件与引导座会间隔开一定间隙。然后在支撑件与引导座之间的间隙内设置第二垫块。第二垫块优选地与支撑件可拆卸式连接。另外还优选地,可以令第二垫块的厚度小于上述间隙的宽度,这样可以方便地将第二垫块放入到该间隙内。在此之后,可以使伸缩油缸回缩,以使得伸缩油缸与第二垫块一起支撑在护盾与支撑件之间,或者甚至可以使第二垫块支撑在护盾与支撑件之间,而伸缩油缸进一步回缩至不保持支撑。这样一来,则不必始终通过伸缩油缸来支撑在护盾与支撑件之间,从而确保了护盾向外移动后的稳定性,并且增加了伸缩油缸的使用寿命。
优选地,第一垫块和/或第二垫块构造为矩形板。这种结构非常有利于稳定地支撑,不容易发生变形。
优选地,第一垫块和/或第二垫块构造为在水平方向上相互拼接在一起的多根矩形条体。这种结构有利于方便地调节第一垫块和/或第二垫块的尺寸和形状。
优选地,第一垫块和/或第二垫块构造为在水平方向上相互间隔开的多根矩形条体。这种结构有利于在降低物料消耗的前提下大面积地、均匀而稳定地进行支撑。
通过上述敞开式掘进机1能够有效地支撑住洞口,从而防止洞径缩小。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述,但在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (9)
1.一种敞开式掘进机,其包括:护盾以及伸缩油缸,所述护盾包括顶护盾和底护盾,所述伸缩油缸包括顶伸缩油缸和底伸缩油缸,
所述顶伸缩油缸包括第一底座以及能相对于所述第一底座在纵向方向上延伸的第一延伸部,其中,所述第一底座固定支撑在固定的顶支撑件上,所述第一延伸部固定支撑在所述顶护盾上,其中,所述敞开式掘进机包括对称设置的两个顶伸缩油缸,
所述底伸缩油缸包括第二底座以及能相对于所述第二底座在纵向方向上延伸的第二延伸部,其中,所述第二底座固定支撑在所述底护盾上,所述第二延伸部固定支撑在固定的底支撑件上,所述敞开式掘进机包括对称设置的两个底伸缩油缸,
所述敞开式掘进机还包括设置于所述护盾与所述支撑件之间的引导组件,所述引导组件包括与所述护盾相连并朝向所述支撑件延伸的筒状的引导座,以及与所述支撑件相连并朝向所述护盾延伸的引导体,所述引导体容纳于所述引导座内,并能在所述引导座内滑动,
其中,在所述引导座与所述支撑件之间选择性地设置有第二垫块,所述第二垫块将所述支撑件与所述引导座间隔开,所述第二垫块与所述支撑件可拆卸式连接在一起,在工作过程中,先通过伸缩油缸将护盾顶动至向外移动预期的距离,此时支撑件与引导座会间隔开一定间隙,然后在支撑件与引导座之间的所述间隙内设置所述第二垫块,所述第二垫块的厚度小于所述间隙的宽度,在将所述第二垫块放入到所述间隙内之后,通过所述伸缩油缸的回缩来缩小所述间隙的宽度以使第二垫块支撑在所述支撑件和所述引导座之间,而所述伸缩油缸回缩至不保持支撑。
2.根据权利要求1所述的敞开式掘进机,其特征在于,在所述伸缩油缸上设置有位移传感器以用于检测所述伸缩油缸的延伸距离。
3.根据权利要求1所述的敞开式掘进机,其特征在于,在所述伸缩油缸与支撑件之间和/或在所述伸缩油缸与所述护盾之间选择性地设置有第一垫块。
4.根据权利要求3所述的敞开式掘进机,其特征在于,所述第一垫块构造为矩形板。
5.根据权利要求3所述的敞开式掘进机,其特征在于,所述第一垫块构造为在水平方向上相互拼接在一起的多根矩形条体。
6.根据权利要求3所述的敞开式掘进机,其特征在于,所述第一垫块构造为在水平方向上相互间隔开的多根矩形条体。
7.根据权利要求1所述的敞开式掘进机,其特征在于,所述第二垫块构造为矩形板。
8.根据权利要求1所述的敞开式掘进机,其特征在于,所述第二垫块构造为在水平方向上相互拼接在一起的多根矩形条体。
9.根据权利要求1所述的敞开式掘进机,其特征在于,所述第二垫块构造为在水平方向上相互间隔开的多根矩形条体。
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