CN109519180A - 一种盾构掘进系统及管路延伸装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管路延伸装置，包括：延伸支架，能够随盾构机行进；管路支撑部件，由所述延伸支架支撑，并能够相对于所述延伸支架在管路延伸方向水平前进或后退；进出浆管，其外端连通出洞管路，其内端连接于所述管路支撑部件；所述进出浆管具有两个可拆装的管段；柔性连接管，其外端连接于所述管路支撑部件且与所述进出浆管的内端连通，其内端连通盾构机管路；多段存储管，能够可拆卸地安装于两所述管段之间。上述管路延伸装置占用空间小，使用成本低。本发明还公开了一种盾构掘进系统，包括盾构机及与所述盾构机连接的上述管路延伸装置，具有相应的优点。
Description
技术领域
本发明涉及泥水盾构机技术领域，尤其涉及一种管路延伸装置。本发明还涉及一种包括所述管路延伸装置的盾构掘进系统。
背景技术
通常泥水盾构机在往前掘进过程中，需要借助管路延伸装置的换管使得泥水管路也能不断往前延伸。
目前的管路延伸技术主要有两种：
1、软管式管路延伸：在台车顶部设置可以滑动托盘，通过托盘托住软管移动。此类延伸装置结构相对复杂，且软管通常在台车顶部弯曲，因软管的弯曲半径不能太小，所以布置的空间需求比较大，在小直径盾构机中布置会比较困难。
2、伸缩套管式管路延伸：此类延伸装置布置的空间相对紧凑，同时对密封套管的密封要求较高，而且相对运动的套管，因表面精度要求较高，制造和加工困难，成本也较高。
因此，如何提供一种占用空间小且成本较低的管路延伸装置是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种管路延伸装置，其占用空间小且使用成本低。本发明的另一目的是提供一种包括上述管路延伸装置的盾构掘进系统，在管路延伸方面具有相应的优点。
为实现上述目的，本发明提供了一种管路延伸装置，包括：
延伸支架，能够随盾构机行进；
管路支撑部件，由所述延伸支架支撑，并能够相对于所述延伸支架在管路延伸方向水平前进或后退；
进出浆管，其外端连通出洞管路，其内端连接于所述管路支撑部件；所述进出浆管具有两个可拆装的管段；
柔性连接管，其外端连接于所述管路支撑部件且与所述进出浆管的内端连通，其内端连通盾构机管路；
多段存储管，能够可拆卸地安装于两所述管段之间。
优选地，所述管路支撑部件为卷盘。
优选地，所述进出浆管包括进浆管和出浆管，所述柔性连接管相应地设置两个；所述卷盘为同轴设置的双卷盘。
优选地，所述卷盘的轴向两端均设有齿轮，所述延伸支架设有分别与两所述齿轮配合的两个齿条；所述齿条沿管路延伸方向平行设置。
优选地，所述延伸支架的内端与所述卷盘之间设有带动两者相对水平运动的牵引部件。
优选地，所述牵引部件为设于所述延伸支架的内端的卷扬，所述卷扬的拉绳末端与所述卷盘连接。
优选地，所述卷扬的拉绳末端与所述卷盘可拆卸连接。
优选地，两个可拆装的所述管段之间通过法兰连接。
优选地，所述进出浆管的管段中设有球阀。
本发明还提供了一种盾构掘进系统，包括盾构机及与所述盾构机连接的管路延伸装置，所述管路延伸装置为上述任一项所述的管路延伸装置。
本发明提供的管路延伸装置包括：能够随盾构机行进且用于支撑所述管路延伸装置的其他部件的延伸支架，所述延伸支架上设置有管路支撑部件，其能够相对于所述延伸支架在管路延伸方向水平前进或后退；进出浆管，其外端连通出洞管路，其内端连接于所述管路支撑部件；所述进出浆管具有两个可拆装的管段；柔性连接管，其外端连接于所述管路支撑部件且与所述进出浆管的内端连通，其内端连通盾构机管路；多段存储管，能够可拆卸地安装于两所述管段之间。
初始状态时，所述进出浆管外端与所述出洞管路相连接，所述管路支撑部件位于所述延伸支架的内端。
当盾构机开始掘进时，所述延伸支架随盾构机前进，所述管路支撑部件和所述进出浆管相对于隧道静止，相对于盾构机后退。
当所述管路支撑部件移动至所述延伸支架的外端时，所述盾构机停止行进，将所述进出浆管两个管段之间的连接解除。然后借助外力或其他部件使所述管路支撑部件相对于所述延伸装置向内移动，行至一段存储管的距离，将一段所述存储管接入所述进出浆管的两个管段之间，由此对所述进出浆管路进行了延伸，同时上述管路延伸装置恢复至初始状态。
上述管路延伸装置按照以上步骤循环往复即可实现进出浆管路的不断加长延伸，根据需要来设置所述存储管的长度和段数，即可满足所述盾构机整个作业过程中所需管路长度，结构简单操作方便，且占用空间小，使用成本低。
本发明还提供了一种盾构掘进系统，包括盾构机及与所述盾构机连接的管路延伸装置，所述管路延伸装置为上述所提供的管理延伸装置，在管路延伸方面具有相应的优点。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明一种具体实施方式中管路延伸装置初始状态时的正视图；
图2为图1中管路延伸装置的俯视图；
图3为图1中管路延伸装置的侧视图；
图4为图1中管路延伸装置工作状态时的正视图1；
图5为图1中管路延伸装置工作状态时的正视图2。
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做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。
本发明核心是提供一种占用空间小且使用成本低的管路延伸装置。本发明的另一核心是提供一种包括上述管路延伸装置的盾构掘进系统。
请参考图1-5，图1为本发明一种具体实施方式中管路延伸装置初始状态时的正视图；图2为图1中管路延伸装置的俯视图；图3为图1中管路延伸装置的侧视图；图4为图1中管路延伸装置工作状态时的正视图1；图5为图1中管路延伸装置工作状态时的正视图2。
在一种具体实施方式中，本发明提供的管路延伸装置包括能够随盾构机同步行进的延伸支架6，其通常水平安装在盾构机的侧面，用于承载其他部件，该延伸支架6与盾构机之间可以为固定连接或可拆卸连接，比如焊接或螺栓相接。上述管路延伸装置还包括管路支撑部件3，其设置在延伸支架6上，并且能够相对于延伸支架6水平前进或后退。此处所述前进或后退，均是相对于盾构机的行进方向而言，与盾构机行进方向一致则为前进，相反则为后退。该管路支撑部件3可以为卷盘3，方便进出浆管与柔性连接管2的连通，还可以是其他类似结构。
另外，本发明所提供的管路延伸装置还包括进出浆管，其外端与出洞管路连通，位置通常固定不变；其内端与管路支撑部件3相连接，在盾构机行进过程中，其内端相对盾构机后退，相对于隧道静止；同时，所述进出浆管具有两个可拆装的管段，也即所述进出浆管是可以加长延伸的管路。当进出浆管被加长之后，其将具有多个可拆卸的管段。各管段之间的连接方式可以为法兰连接或其他常见连接方式。此处所述进出浆管的外端与内端，均是相对于盾构机所在的隧道的位置而言，距离隧道口较近的一端即为外端，相反则为内端，下文中所述的内外端均为同一含义。
本发明所提供的管路延伸装置还包括柔性连接管2，其外端连接于管路支撑部件3且与所述进出浆管的内端连通，其内端连通盾构机管路；该柔性连接管2在盾构机工作过程中随盾构机向前行进，其长度不变。具体地，该柔性连接管2可以是具有一定弯曲度的软管。
本发明所提供的管路延伸装置还包括多段存储管13，用于对所述进出浆管进行加长，其能够可拆卸地安装于进出浆管的管段之间，具体可以是法兰连接或其他常见连接方式。根据需要来设置存储管13的长度和段数，即可满足盾构机整个作业过程中所需管路长度。
上述管路延伸装置在初始状态时，进出浆管外端与出洞管路相连通，其内端连接于管路支撑部件3且与柔性连接管2相连通，管路支撑部件3位于延伸支架6的内端；当盾构机开始掘进时，延伸支架6随盾构机向内移动，但管路支撑部件3和进出浆管相对于隧道静止，相对于盾构机向外移动；当管路支撑部件3移动大概一段存储管13的距离，也即其相对移动至延伸支架6的外端时，盾构机停止行进，接除进出浆管两个管段之间的连接；然后借助外力或其他部件使管路支撑部件3向内移动至初始位置，将一段存储管13接入进出浆管的两个管段之间，由此对进出浆管路进行了延伸，同时上述管路延伸装置恢复至初始状态。按照以上步骤循环往复即可实现进出浆管路的不断加长延伸。上述管路延伸装置结构简单，操作方便，且占用空间小，使用成本低。
一种具体实施方式中，进出浆管包括进浆管11和出浆管9，柔性连接管2也相应地设置两个，分别与进浆管11和出浆管9相连通；进一步地，卷盘3还可以为同轴设置的双卷盘，方便将两个管路并行分开，互不干涉。
在一种具体实施方式中，卷盘3的轴向两端均可设置齿轮7，延伸支架6两侧相应地设置可与其相配合的齿条8；其中齿条8的设置方向与管路延伸方向平行。在卷盘3相对于延伸支架6的移动过程中，齿轮7和齿条8互相啮合，可以使得卷盘3的行进速度更加平稳，且方向不易偏离，更容易沿着设定路线行进。具体地，齿轮7可以直接设置在卷盘3的转轴两端，也可以设置在与转轴平行的其他轴向上，齿条8的高度相应设置即可。另外，还可以在延伸支架6上设置滚轮和轨道来保证卷盘3的行进效果。
在一种具体实施方式中，进一步地，在延伸支架6的内端与卷盘3之间设置牵引部件，可带动两者相对水平运动，避免人力操作的不方便。在卷盘3行至延伸支架6的外端时，可通过该牵引部件将其拉至原位。该牵引部件可以为卷扬4，其拉绳5末端与卷盘3相接，当然该牵引部件也可以为葫芦或其他牵引设备。作为一种改进，卷扬4的拉绳5末端与卷盘3之间设置为可拆卸连接，在非使用状态可以断开两者的连接避免形成干涉。
作为一种改进，可以分别在进浆管11和出浆管9的管段中设置球阀12，在添加存储管的过程中，可关闭球阀12防止浆管中的泥水溢出。
本发明还提供了一种盾构掘进系统，包括盾构机及与盾构机连接的管路延伸装置，其中的管路延伸装置为上述任一种管路延伸装置。该盾构掘进系统可以满足不同长度的管路延伸需求，且占用空间较小，使用成本较低。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的管路延伸装置以及盾构掘进系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种管路延伸装置，其特征在于，包括：
延伸支架(6)，能够随盾构机行进；
管路支撑部件(3)，由所述延伸支架(6)支撑，并能够相对于所述延伸支架(6)在管路延伸方向水平前进或后退；
进出浆管，其外端连通出洞管路，其内端连接于所述管路支撑部件(3)；所述进出浆管具有两个可拆装的管段；
柔性连接管(2)，其外端连接于所述管路支撑部件(3)且与所述进出浆管的内端连通，其内端连通盾构机管路；
多段存储管(13)，能够可拆卸地安装于两所述管段之间。
2.如权利要求1所述的管路延伸装置，其特征在于，所述管路支撑部件(3)为卷盘(3)。
3.如权利要求2所述的管路延伸装置，其特征在于，所述进出浆管包括进浆管(11)和出浆管(9)，所述柔性连接管(2)相应地设置两个；所述卷盘(3)为同轴设置的双卷盘。
4.如权利要求2所述的管路延伸装置，其特征在于，所述卷盘(3)的轴向两端均设有齿轮(7)，所述延伸支架(6)设有分别与两所述齿轮(7)配合的两个齿条(8)；所述齿条(8)沿管路延伸方向平行设置。
5.如权利要求1-4任一项所述的管路延伸装置，其特征在于，所述延伸支架(6)的内端与所述卷盘(3)之间设有带动两者相对水平运动的牵引部件。
6.如权利要求5所述的管路延伸装置，其特征在于，所述牵引部件为设于所述延伸支架(6)的内端的卷扬(4)，所述卷扬(4)的拉绳末端与所述卷盘(3)连接。
7.如权利要求6所述的管路延伸装置，其特征在于，所述卷扬(4)的拉绳末端与所述卷盘(3)可拆卸连接。
8.如权利要求7所述的管路延伸装置，其特征在于，两个可拆装的所述管段之间通过法兰连接。
9.如权利要求8所述的管路延伸装置，其特征在于，所述进出浆管的管段中设有球阀(12)。
10.一种盾构掘进系统，包括盾构机及与所述盾构机连接的管路延伸装置，其特征在于，所述管路延伸装置为如权利要求1-9任一项所述的管路延伸装置。
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