CN108868797A - 一种盾构机主机系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种盾构机主机系统，包括盾体，所述的盾体内设有弧形刀盘、主驱动、螺旋输送机、拼装机和反力架，弧形刀盘位于主驱动的前端并与主驱动连接，螺旋输送机位于主驱动的下部，拼装机位于主驱动的后部，盾体上设有推进油缸，反力架位于推进油缸的后部，且反力架包裹于盾体的内部，反力架包括圆环、支腿结构和反力墙，螺旋输送机的上部和拼装机的主梁套设于圆环内，圆环通过支腿结构与反力墙连接。本发明的优点：该主机系统能够应用于管片内径较小的主隧道中，满足联络通道始发开挖的需求；本主机系统的反力架可实现重复使用，节省了材料，并且方便了工人的操作，使其安全性得到显著提升。

Description

一种盾构机主机系统

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别是指一种盾构机主机系统。

背景技术

隧道联络通道目前的开挖方式一般为冷冻法，现有技术中也存在有用盾构机进行开挖的例子，例如，中国专利CN106437735A公开了一种隧道用联络通道用盾构机，但是该联络通道用盾构机仅适用于主隧道管片内径较大的情况，如果在直径较小的主隧道中，这样的盾构主机长度过于长，就没有办法在主隧道中进行始发，因此，急需一种能够在狭小空间内进行始发、掘进的联络通道用盾构主机系统。

发明内容

本发明提出一种盾构机主机系统，解决了现有盾构机无法在小直径隧道进行始发的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种盾构机主机系统，包括盾体，所述的盾体内设有弧形刀盘、主驱动、螺旋输送机、拼装机和反力架，弧形刀盘位于主驱动的前端并与主驱动连接，螺旋输送机位于主驱动的下部，拼装机位于主驱动的后部，盾体上设有推进油缸，反力架位于推进油缸的后部，且反力架包裹于盾体的内部，反力架包括圆环、支腿结构和反力墙，螺旋输送机的上部和拼装机的主梁套设于圆环内，圆环通过支腿结构与反力墙连接。

所述的支腿结构包括固定支腿和伸缩支腿，圆环与固定支腿连接，固定支腿与伸缩支腿连接，伸缩支腿与反力墙连接。

所述的反力墙包括与支腿结构连接的平面端和与隧道管片配合的弧面端。

所述的盾体设在钢套筒内，钢套筒内设有密封刷，钢套筒与洞门钢圈连接，洞门钢圈固定在管片的洞门处，盾体的尾部设有盾尾刷。

所述的伸缩支腿为千斤顶、气缸或油缸，固定支腿与伸缩支腿之间设有安装板甲和安装板乙，安装板甲与固定支腿焊接，安装板甲通过连接螺栓件与安装板乙连接，安装板甲和安装板乙上均设有供连接螺栓件穿设的圆形孔，安装板乙与伸缩支腿焊接，安装板甲与固定支腿之间、安装板乙与伸缩支腿之间均焊接有筋板。

所述的伸缩支腿包括支腿螺栓件和支腿螺母件，支腿螺栓件与固定支腿连接，支腿螺栓件上设有卡孔，支腿螺栓件与支腿螺母件螺纹配合，支腿螺母件与反力墙连接，支腿螺栓件与固定支腿之间设有安装板甲和安装板乙，安装板甲与固定支腿焊接，安装板甲通过连接螺栓件与安装板乙连接，安装板甲和安装板乙上均设有弧形孔，或安装板甲上设有弧形孔，安装板乙上设有圆形孔，或安装板甲上设有圆形孔，安装板乙上设有弧形孔，连接螺栓件穿过相互配合的圆形孔和弧形孔，安装板乙与支腿螺栓件焊接，安装板甲与固定支腿之间、安装板乙与支腿螺栓件之间均焊接有筋板。

所述的固定支腿与圆环之间设有固定板甲和连接板甲，固定板甲焊接在圆环上，连接板甲通过螺栓与固定板甲连接，连接板甲与固定支腿焊接，固定支腿与连接板甲之间焊接有筋板；所述的伸缩支腿与反力墙之间设有固定板乙和连接板乙，固定板乙焊接在反力墙上，固定板乙通过螺栓与连接板乙连接，连接板乙与伸缩支腿焊接，伸缩支腿与连接板乙之间焊接有筋板。

所述的支腿机构设有四组，四组支腿机构分别位于圆环的左上、左下、右上和右下四角，每组支腿机构均包括两个固定支腿和两个伸缩支腿。

本发明的优点：将反力架安装定位在尾盾的内部，并能保证反力架与管片拼装机之间的距离，使得该主机系统能够应用于管片内径较小的主隧道中，满足联络通道始发开挖的需求；本主机系统的反力架可实现重复使用，节省了材料，并且方便了工人的操作，使其安全性得到显著提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明反力架结构示意图。

图3为图2的A-A向视图。

图中：1-前盾，2-尾盾，3-弧形刀盘，4-主驱动，5-螺旋输送机，6-拼装机，7-反力架，8-管片，9-洞门钢圈，10-钢套筒，11-密封刷，12-推进油缸，13-圆环，14-固定支腿，15-伸缩支腿，16-反力墙，17-支腿螺栓件，18-支腿螺母件，19-固定板甲，20-固定板乙，21-连接板甲，22-连接板乙，23-安装板甲，24-安装板乙，25-筋板，26-连接螺栓件，27-卡孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，一种盾构机主机系统，包括盾体，所述的盾体内设有弧形刀盘3、主驱动4、螺旋输送机5、拼装机6和反力架7，弧形刀盘3位于主驱动4的前端并与主驱动4连接，螺旋输送机5位于主驱动4的下部，拼装机6位于主驱动4的后部，盾体上设有推进油缸12，反力架7位于推进油缸12的后部，且反力架7包裹于盾体的内部，反力架7包括圆环13、支腿结构和反力墙16，螺旋输送机5的上部和拼装机6的主梁套设于圆环13内，圆环13通过支腿结构与反力墙16连接。

所述的支腿结构包括固定支腿14和伸缩支腿15，圆环13与固定支腿14连接，固定支腿14与伸缩支腿15连接，伸缩支腿15与反力墙16连接。

所述的反力墙16包括与支腿结构连接的平面端和与隧道管片配合的弧面端。

所述的盾体设在钢套筒10内，钢套筒10内设有密封刷11，钢套筒10与洞门钢圈9连接，洞门钢圈9固定在管片8的洞门处，盾体的尾部设有盾尾刷。

本实施例盾构机主机系统包括刀盘、盾体、主驱动、螺旋输送机、拼装机等结构件，其中刀盘为弧形刀盘，弧形刀盘的刀盘端面与管片内壁弧面相吻合，盾体包括前盾1，前盾的末端连接有尾盾2，尾盾呈圆筒状，内部末端安装有盾尾刷，尾盾内部还安装定位有在盾构机推进油缸往后推进时以提供反力的反力架，该盾构机主机系统套设在钢套筒内，钢套筒内套设有在盾构机掘进过程中保压密封的密封刷。在盾构机始发前，钢套筒的一端要与洞门钢圈固连。

本发明的反力架的种类多样，既可以为洞外盾构机进行始发，也可以为洞内联络通道的盾构机进行始发，本实施例的反力架仅对隧道联络通道的始发进行说明，反力墙贴合在隧道内的管片上，支腿机构用于传递圆环与反力墙之间的支撑力，其中固定支腿不可调节长度，伸缩支腿可以调节长度，用于调整圆环与反力墙之间的间距，圆环为盾构机的顶推系统提供反作用力。反力架在使用的过程中，可以通过调节伸缩支腿来调节反力架的长度。当需要拆除管片时，可以调节伸缩支腿缩回变短，卸掉负环管片所受得顶推力，把负环管片往反力墙的方向推动即可将负环管片拆除，从而不用再像现有技术中的反力架那样将钢结构割除，而且再拆除负环之后反力架还可以重复利用，方便了工作人员的操作，使其安全性得到显著提升。

实施例2

一种盾构机主机系统，所述的固定支腿14与圆环13之间设有固定板甲19和连接板甲21，固定板甲19焊接在圆环13上，连接板甲21通过螺栓与固定板甲19连接，连接板甲21与固定支腿14焊接，固定支腿14与连接板甲21之间焊接有筋板25；所述的伸缩支腿15与反力墙16之间设有固定板乙20和连接板乙22，固定板乙20焊接在反力墙16上，固定板乙20通过螺栓与连接板乙22连接，连接板乙22与伸缩支腿15焊接，伸缩支腿15与连接板乙22之间焊接有筋板25。

所述的支腿机构设有四组，四组支腿机构分别位于圆环13的左上、左下、右上和右下四角，每组支腿机构均包括两个固定支腿14和两个伸缩支腿15。

所述的伸缩支腿15为千斤顶、气缸或油缸，固定支腿14与伸缩支腿15之间设有安装板甲23和安装板乙24，安装板甲23与固定支腿14焊接，安装板甲23通过连接螺栓件与安装板乙24连接，安装板甲23和安装板乙24上均设有供连接螺栓件穿设的圆形孔，安装板乙24与伸缩支腿15焊接，安装板甲23与固定支腿14之间、安装板乙24与伸缩支腿15之间均焊接有筋板25。

其他结构同实施例1。

本实施例的固定支腿的连接板甲通过螺栓与圆环的固定板甲连接，实现固定支腿的可拆卸安装，固定支腿的安装板甲通过连接螺栓件与伸缩支腿的安装板乙连接，实现固定支腿与伸缩之间的可拆卸安装，由于本实施例的伸缩支腿为千斤顶、气缸或油缸，其通过调节活塞杆的行程实现调距，不需要伸缩支腿的旋转，因此在安装板甲和安装板乙上开设圆形孔即可，伸缩支腿的连接板乙通过螺栓与反力墙的固定板乙连接，实现伸缩支腿的可拆卸安装。本实施例的支腿机构设为左上、左下、右上和右下角的四组，每组包括两个伸缩支腿和两个与伸缩支腿配合的固定支腿，使得圆环作用到反力墙上的力更加均匀、可靠。

本实施例的反力架在使用的过程中，可以通过调节千斤顶、气缸或油缸活塞杆的行程来调节反力架的长度。当需要拆除管片时，可以调节活塞杆缩回变短，卸掉负环管片所受得顶推力，把负环管片往反力墙的方向推动即可将负环管片拆除，从而不用再像现有技术中的反力架那样将钢结构割除，而且再拆除负环之后反力架还可以重复利用，方便了工作人员的操作，使其安全性得到显著提升。

实施例3

如图1-3所示，一种盾构机主机系统，所述的伸缩支腿15包括支腿螺栓件17和支腿螺母件18，支腿螺栓件17与固定支腿14连接，支腿螺栓件17上设有卡孔27，支腿螺栓件17与支腿螺母件18螺纹配合，支腿螺母件18与反力墙16连接，支腿螺栓件17与固定支腿14之间设有安装板甲23和安装板乙24，安装板甲23与固定支腿14焊接，安装板甲23通过连接螺栓件26与安装板乙24连接，安装板甲23和安装板乙24上均设有弧形孔，或安装板甲23上设有弧形孔，安装板乙24上设有圆形孔，或安装板甲23上设有圆形孔，安装板乙24上设有弧形孔，连接螺栓件15穿过相互配合的圆形孔和弧形孔，安装板乙24与支腿螺栓件17焊接，安装板甲23与固定支腿14之间、安装板乙24与支腿螺栓件17之间均焊接有筋板25。

所述的固定支腿14与圆环13之间设有固定板甲19和连接板甲21，固定板甲19焊接在圆环13上，连接板甲21通过螺栓与固定板甲19连接，连接板甲21与固定支腿14焊接，固定支腿14与连接板甲21之间焊接有筋板25；所述的伸缩支腿15与反力墙16之间设有固定板乙20和连接板乙22，固定板乙20焊接在反力墙16上，固定板乙20通过螺栓与连接板乙22连接，连接板乙22与伸缩支腿15焊接，伸缩支腿15与连接板乙22之间焊接有筋板25。

所述的支腿机构设有四组，四组支腿机构分别位于圆环13的左上、左下、右上和右下四角，每组支腿机构均包括两个固定支腿14和两个伸缩支腿15。

其他结构同实施例1。

本实施例的固定支腿的连接板甲通过螺栓与圆环的固定板甲连接，实现固定支腿的可拆卸安装，固定支腿的安装板甲通过连接螺栓件与支腿螺栓件的安装板乙连接，实现固定支腿与支腿螺栓件之间的可拆卸安装，由于本实施例的伸缩支腿为支腿螺栓件和支腿螺母件，其通过旋转支腿螺栓件实现调距，因此在安装板甲和安装板乙中至少一处开设弧形孔，也就意味着安装板甲和安装板乙中至多一处设圆形孔，具体来说，安装板甲和安装板乙上均开设弧形孔，或者一个安装板上开设弧形孔，另外一个安装板上开设圆形孔，满足支腿螺栓件旋转与固定的需求，卡孔能够便于操作人员利用支杆撬动旋转支腿螺栓件，伸缩支腿的连接板乙通过螺栓与反力墙的固定板乙连接，实现伸缩支腿的可拆卸安装。本实施例的支腿机构设为左上、左下、右上和右下角的四组，每组包括两个伸缩支腿和两个与伸缩支腿配合的固定支腿，使得圆环作用到反力墙上的力更加均匀、可靠。

本实施例的反力架在使用的过程中，可以通过调节支腿螺栓件和支腿螺母件的螺纹配合来调节反力架的长度。当需要拆除管片时，可以旋动调节支腿螺栓件，使其旋入支腿螺母件内，卸掉负环管片所受得顶推力，把负环管片往反力墙的方向推动即可将负环管片拆除，从而不用再像现有技术中的反力架那样将钢结构割除，而且再拆除负环之后反力架还可以重复利用，方便了工作人员的操作，使其安全性得到显著提升。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种盾构机主机系统，包括盾体，其特征在于：所述的盾体内设有弧形刀盘（3）、主驱动（4）、螺旋输送机（5）、拼装机（6）和反力架（7），弧形刀盘（3）位于主驱动（4）的前端并与主驱动（4）连接，螺旋输送机（5）位于主驱动（4）的下部，拼装机（6）位于主驱动（4）的后部，盾体上设有推进油缸（12），反力架（7）位于推进油缸（12）的后部，且反力架（7）包裹于盾体的内部，反力架（7）包括圆环（13）、支腿结构和反力墙（16），螺旋输送机（5）的上部和拼装机（6）的主梁套设于圆环（13）内，圆环（13）通过支腿结构与反力墙（16）连接。

2.根据权利要求1所述的盾构机主机系统，其特征在于：所述的支腿结构包括固定支腿（14）和伸缩支腿（15），圆环（13）与固定支腿（14）连接，固定支腿（14）与伸缩支腿（15）连接，伸缩支腿（15）与反力墙（16）连接。

3.根据权利要求1或2所述的盾构机主机系统，其特征在于：所述的反力墙（16）包括与支腿结构连接的平面端和与隧道管片配合的弧面端。

4.根据权利要求1所述的盾构机主机系统，其特征在于：所述的盾体设在钢套筒（10）内，钢套筒（10）内设有密封刷（11），钢套筒（10）与洞门钢圈（9）连接，洞门钢圈（9）固定在管片（8）的洞门处，盾体的尾部设有盾尾刷。

5.根据权利要求2所述的盾构机主机系统，其特征在于：所述的伸缩支腿（15）为千斤顶、气缸或油缸，固定支腿（14）与伸缩支腿（15）之间设有安装板甲（23）和安装板乙（24），安装板甲（23）与固定支腿（14）焊接，安装板甲（23）通过连接螺栓件与安装板乙（24）连接，安装板甲（23）和安装板乙（24）上均设有供连接螺栓件穿设的圆形孔，安装板乙（24）与伸缩支腿（15）焊接，安装板甲（23）与固定支腿（14）之间、安装板乙（24）与伸缩支腿（15）之间均焊接有筋板（25）。

6.根据权利要求2所述的盾构机主机系统，其特征在于：所述的伸缩支腿（15）包括支腿螺栓件（17）和支腿螺母件（18），支腿螺栓件（17）与固定支腿（14）连接，支腿螺栓件（17）上设有卡孔（27），支腿螺栓件（17）与支腿螺母件（18）螺纹配合，支腿螺母件（18）与反力墙（16）连接，支腿螺栓件（17）与固定支腿（14）之间设有安装板甲（23）和安装板乙（24），安装板甲（23）与固定支腿（14）焊接，安装板甲（23）通过连接螺栓件（26）与安装板乙（24）连接，安装板甲（23）和安装板乙（24）上均设有弧形孔，或安装板甲（23）上设有弧形孔，安装板乙（24）上设有圆形孔，或安装板甲（23）上设有圆形孔，安装板乙（24）上设有弧形孔，连接螺栓件（15）穿过相互配合的圆形孔和弧形孔，安装板乙（24）与支腿螺栓件（17）焊接，安装板甲（23）与固定支腿（14）之间、安装板乙（24）与支腿螺栓件（17）之间均焊接有筋板（25）。

7.根据权利要求2所述的盾构机主机系统，其特征在于：所述的固定支腿（14）与圆环（13）之间设有固定板甲（19）和连接板甲（21），固定板甲（19）焊接在圆环（13）上，连接板甲（21）通过螺栓与固定板甲（19）连接，连接板甲（21）与固定支腿（14）焊接，固定支腿（14）与连接板甲（21）之间焊接有筋板（25）；所述的伸缩支腿（15）与反力墙（16）之间设有固定板乙（20）和连接板乙（22），固定板乙（20）焊接在反力墙（16）上，固定板乙（20）通过螺栓与连接板乙（22）连接，连接板乙（22）与伸缩支腿（15）焊接，伸缩支腿（15）与连接板乙（22）之间焊接有筋板（25）。

8.根据权利要求2所述的盾构机主机系统，其特征在于：所述的支腿机构设有四组，四组支腿机构分别位于圆环（13）的左上、左下、右上和右下四角，每组支腿机构均包括两个固定支腿（14）和两个伸缩支腿（15）。