CN112343621B - 一种隧道掘进装置运土车的防撞装置及隧道掘进装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种隧道掘进装置运土车的防撞装置，包括设在隧道掘进装置内壁上的防撞梁、设在防撞梁上的支撑杆和设在防撞梁上的缓冲装置，支撑杆一端固定在防撞梁上、另一端固定在隧道掘进装置的内壁上；缓冲装置包括设在防撞梁上的多个套管、设在套管内的压缩弹簧、与套管内壁滑动连接的缓冲杆和设在缓冲杆上的缓冲板；套管位于防撞梁上远离隧道掘进装置掘进方向的一端，套管垂直于防撞梁，压缩弹簧与防撞梁抵接，缓冲杆与压缩弹簧抵接，缓冲板与至少两个缓冲杆固定连接；套管上设有限位环，缓冲杆上设有限位板，限位板与压缩弹簧抵接，限位环用于对限位板进行限位防止缓冲杆从套管内脱出。本申请提高了隧道掘进装置内工作人员的施工安全。

Description

一种隧道掘进装置运土车的防撞装置及隧道掘进装置

技术领域

本申请涉及隧道施工安全领域，尤其是涉及一种隧道掘进装置运土车的防撞装置及隧道掘进装置。

背景技术

隧道掘进装置也就是常说的盾构机，其是一种使用盾构法的隧道掘进机。盾构的施工法是掘进机在掘进的同时构建（铺设）隧道之“盾”（指支撑性管片），它区别于敞开式施工法。

隧道掘进装置在进行钻土掘进的过程中，需要使用运土车对隧道掘进装置开采出来的土进行转运，从而不断的进行隧道的掘进工作，当运土车在隧道掘进装置的内部进行倒车时，运土车有时会刹不住车，从而导致运土车撞向隧道掘进装置的前端拼接管片的位置，使得工作人员的生命安全受到威胁。

发明内容

为了提高隧道掘进装置内工作人员的施工安全，本申请提供一种隧道掘进装置运土车的防撞装置及隧道掘进装置。

第一方面，本申请提供的一种隧道掘进装置运土车的防撞装置，采用如下的技术方案：

一种隧道掘进装置运土车的防撞装置，包括设在隧道掘进装置内壁上的防撞梁、设在防撞梁上的支撑杆和设在防撞梁上的缓冲装置，所述支撑杆一端固定在防撞梁上、另一端固定在隧道掘进装置的内壁上；

所述缓冲装置包括设在防撞梁上的多个套管、设在套管内的压缩弹簧、与套管内壁滑动连接的缓冲杆和设在缓冲杆上的缓冲板；

所述套管位于防撞梁上远离隧道掘进装置掘进方向的一端，套管垂直于防撞梁，压缩弹簧与防撞梁抵接，缓冲杆与压缩弹簧抵接，缓冲板与至少两个缓冲杆固定连接；

所述套管上设有限位环，所述缓冲杆上设有限位板，所述限位板与压缩弹簧抵接，所述限位环用于对限位板进行限位防止缓冲杆从套管内脱出。

通过采用上述技术方案，工作人员通过在隧道掘进装置的内部设置防撞梁，且在防撞梁上设置缓冲装置，从而利用缓冲装置及防撞梁能对运土车起到一定的缓冲防撞作用，提高了隧道掘进装置前端拼接管片的工作人员的生命安全，运土车在向后行进时，会先撞击到缓冲板上，然后缓冲板推动缓冲杆一同运动，压缩弹簧对缓冲杆进行缓冲，所有的压缩弹簧对缓冲板起到缓冲的作用，从而对运土车进行减速，在缓冲装置无法起到足够的缓冲作用时，然后运土车再撞击到防撞梁上，然后防撞梁及其两侧的支撑杆对运土车进行减速。

可选的，所述缓冲杆垂直于缓冲板。

通过采用上述技术方案，使得缓冲板能够最大限度的将力传输到缓冲杆上，然后压缩弹簧对缓冲杆进行缓冲减速。

可选的，多个所述套管在防撞梁上均匀分布。

通过采用上述技术方案，使得多个压缩弹簧能够更稳定的对缓冲板进行缓冲减速。

可选的，所述限位板上设有第一柔性件；

所述第一柔性件位于压缩弹簧的内部，所述第一柔性件具有与防撞梁抵接的状态。

通过采用上述技术方案，使得在压缩弹簧的弹性力不足以对缓冲杆机进行缓冲支撑时，第一柔性件撞击到防撞梁上，然后第一柔性件与压缩弹簧共同对缓冲杆进行缓冲。

可选的，所述缓冲板上设有第二柔性件；

所述第二柔性件位于缓冲板上远离缓冲杆的端面上。

通过采用上述技术方案，使得运土车在向后行进时，会先接触到第二柔性件上，从而降低了运土车对缓冲板的撞击。

可选的，所述防撞梁上设有防撞柱，所述防撞柱上设有第三柔性件，所述第三柔性件位于防撞梁远离隧道掘进装置掘进方向的端面上，运土车在与第三柔性件接触前先与缓冲板接触。

通过采用上述技术方案，通过在防撞梁上设置防撞柱，并在防撞柱上设置第三柔性件，从而利用第三柔性件对运土车进行进一步的缓冲，且防撞柱降低了运土车直接对防撞梁的撞击。

可选的，所述防撞梁上固定有缓冲液压缸，所述缓冲液压缸的缸体固定在防撞梁上，所述缓冲液压缸的活塞杆位于防撞梁远离隧道掘进装置掘进方向的一端，所述缓冲液压缸的内部充满液压油，所述缓冲液压缸的活塞杆位于第二柔性件与第三柔性件之间。

通过采用上述技术方案，利用液压缸的活塞杆对运土车进行进一步的缓冲，降低运土车对防撞梁的直接撞击。

可选的，所述缓冲液压缸的缸体上连接有液压管，隧道掘进装置的内壁上设有蓄能器，所述液压管连接到蓄能器上。

通过采用上述技术方案，使得液压缸缸体内的液压油与蓄能器内的液压油连通，然后利用两者之间的流动性，使液压缸的活塞杆对运土车进行进一步的缓冲。

可选的，所述防撞梁的底部铰接有两个连接杆，所述连接杆上铰接有减速桩，所述连接杆一端与防撞梁铰接、另一端与减速桩铰接，所述减速桩位于防撞梁远离隧道掘进装置掘进方向的一端，两个所述减速桩分别滑动连接在运土车所用的两个轨道上。

通过采用上述技术方案，使得运土车在向后行进时，利用两个减速桩及运土车的两个轨道对运土车进行减速，从而降低运土车对缓冲板及防撞梁等的冲击。

第二方面，本申请提供的一种隧道掘进装置，采用如下的技术方案：

一种隧道掘进装置，包括上述任意一种隧道掘进装置运土车的防撞装置。

通过采用上述技术方案，工作人员通过在隧道掘进装置的内部设置防撞梁，且在防撞梁上设置缓冲装置，从而利用缓冲装置及防撞梁能对运土车起到一定的缓冲防撞作用，提高了隧道掘进装置前端拼接管片的工作人员的生命安全，运土车在向后行进时，会先撞击到缓冲板上，然后缓冲板推动缓冲杆一同运动，压缩弹簧对缓冲杆进行缓冲，所有的压缩弹簧对缓冲板起到缓冲的作用，从而对运土车进行减速，在缓冲装置无法起到足够的缓冲作用时，然后运土车再撞击到防撞梁上，然后防撞梁及其两侧的支撑杆对运土车进行减速。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.工作人员通过在隧道掘进装置的内部设置防撞梁，且在防撞梁上设置缓冲装置，从而利用缓冲装置及防撞梁能对运土车起到一定的缓冲防撞作用，提高了隧道掘进装置前端拼接管片的工作人员的生命安全，运土车在向后行进时，会先撞击到缓冲板上，然后缓冲板推动缓冲杆一同运动，压缩弹簧对缓冲杆进行缓冲，所有的压缩弹簧对缓冲板起到缓冲的作用，从而对运土车进行减速，在缓冲装置无法起到足够的缓冲作用时，然后运土车再撞击到防撞梁上，然后防撞梁及其两侧的支撑杆对运土车进行减速。

2.通过在防撞梁上设置防撞柱，并在防撞柱上设置第三柔性件，从而利用第三柔性件对运土车进行进一步的缓冲，且防撞柱降低了运土车直接对防撞梁的撞击。

3.使得运土车在向后行进时，利用两个减速桩及运土车的两个轨道对运土车进行减速，从而降低运土车对缓冲板及防撞梁等的冲击。

附图说明

图1是本申请实施例中防撞装置的整体结构示意图。

图2是图1的主视图。

图3是图2中A-A方向的剖面图。

图4是图3中B部分的放大结构示意图。

附图标记说明：100、掘进装置本体；11、防撞梁；12、支撑杆；2、缓冲装置；21、套管；211、限位环；22、压缩弹簧；23、缓冲杆；231、限位板；24、缓冲板；25、第一柔性件；26、第二柔性件；31、防撞柱；32、第三柔性件；41、缓冲液压缸；42、液压管；43、蓄能器；51、连接杆；52、减速桩。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种隧道掘进装置运土车的防撞装置。

参照图1，防撞装置安装在隧道掘进装置的内部，隧道掘进装置包括掘进装置本体100和设在掘进装置本体100上的各种零部件，掘进装置本体100为圆筒状，掘进装置本体100在地下向前掘进。

参照图1和图2，防撞装置包括固定在掘进装置本体100内壁上的防撞梁11和设在防撞梁11上的支撑杆12，防撞梁11垂直于掘进装置本体100的轴线，且防撞梁11位于掘进装置本体100的底部，防撞梁11的两端均固定连接在掘进装置本体100的内壁上，且防撞梁11在掘进装置本体100内水平设置。支撑杆12的数量为两个，支撑杆12一端固定连接在防撞梁11靠近掘进装置本体100掘进方向的端面上，支撑杆12的另一端固定连接在掘进装置本体100的内壁上。两个支撑杆12分别位于防撞梁11的两侧，进而两个支撑杆12分别对防撞梁11的两侧端进行支撑，提高防撞梁11的防撞性能。

参照图3和图4，防撞装置还包括设在防撞梁11上的缓冲装置2，缓冲装置2包括设在防撞梁11上的多个套管21，多个套管21均位于防撞梁11上远离支撑杆12的端面上，且多个套管21在防撞梁11上均匀分布，套管21垂直于防撞梁11。套管21的内部设有压缩弹簧22，且套管21上内壁上滑动连接有缓冲杆23，缓冲杆23伸入到套管21的内部，且缓冲杆23可与压缩弹簧22抵接。在套管21上设有限位环211，限位环211位于套管21上远离防撞梁11的一端，在缓冲杆23上固定连接有限位板231，限位板231位于缓冲杆23上靠近防撞梁11的一端，限位环211能够对限位板231起到限位的作用，防止缓冲杆23从套管21内脱出。限位板231位于套管21的内部，且限位板231与压缩弹簧抵接，在安装缓冲杆23时，工作人员先将缓冲杆23穿设到套管21内，并使限位板231抵接在限位环211上，然后向套管21内装入压缩弹簧22，最后工作人员将套管21焊接到防撞梁11上，套管21安装完成后，压缩弹簧22的两端分别与防撞梁11和限位板231接触，且压缩弹簧22处于自然状态。

缓冲装置2还包括缓冲板24，缓冲板24与所有的缓冲杆23固定连接，并且缓冲板24位于缓冲杆23远离防撞梁11的一端，缓冲板24安装到缓冲杆23上后，缓冲杆23垂直于缓冲板24，运土车在掘进装置本体100的内部行进时，若运土车失灵，运土车会先撞击到缓冲板24上，然后压缩弹簧22对缓冲板24进行缓冲。

在压缩弹簧22对缓冲杆23缓冲时，紧靠压缩弹簧22的缓冲力可能不足以对限位板231进行支撑，从而在限位板231上固定设有第一柔性件25，第一柔性件25位于限位板231上靠近防撞梁11的端面上，第一柔性件25可采用橡胶制品，第一柔性件25为圆柱形，第一柔性件25位于压缩弹簧22的内部。在压缩弹簧22对缓冲杆23缓冲的过程中，第一柔性件25会抵接到防撞梁11上，进而对缓冲杆23起到进一步缓冲的作用。

为了降低运土车对缓冲板24的撞击，在缓冲板24上固定连接有第二柔性件26，第二柔性件26采用与第一柔性件25相同的材质制成，第二柔性件26位于缓冲板24上远离防撞梁11的端面上。

参照图2和图3，为了进一步的提高防撞装置对运土车的防撞性能，在防撞梁11上还设有防撞柱31，防撞柱31位于防撞梁11远离支撑杆12的端面上，且防撞柱31位于套管21的下方，为了减小运土车对防撞柱31的撞击，在防撞柱31上固定连接有第三柔性件32，第三柔性件32采用与第一柔性件25相同的材质制成，第三柔性件32位于防撞柱31远离防撞梁11的端面上。第三柔性件32到防撞梁11的距离小于缓冲板24到防撞梁11的距离，且压缩弹簧22对缓冲杆23进行缓冲时，第一柔性件25接触到防撞梁11的同时，运土车正好撞击接触到第三柔性件32上。

参照图1和图2，为了使防撞梁11更好的对运土车进行缓冲防撞，在防撞梁11上还设有缓冲液压缸41，缓冲液压缸41的缸体内充满液压油，缓冲液压缸41位于防撞梁11上远离支撑杆12的端面上，缓冲液压缸41的缸体垂直固定在防撞梁11上，缓冲液压缸41的活塞杆沿着掘进装置本体100的行进方向设置。在缓冲液压缸41进行使用时，使缓冲液压缸41的活塞杆伸出缓冲液压缸41的缸体，并使缓冲液压缸41的活塞杆的顶端到防撞梁11的距离处于防撞柱31到防撞梁11的距离和第三柔性件32到防撞梁11的距离之间。进而在防撞装置对运土车起到缓冲作用时，运土车会预先撞击到缓冲板24上的第二柔性件26上，然后压缩弹簧22对缓冲杆23进行缓冲，然后限位板231撞击到第一柔性件25上，运土车撞击到第三柔性件32上，然后运土车撞击到缓冲液压缸41的活塞杆上。

在缓冲液压缸41的缸体上连接有液压管42，在掘进装置本体100的内壁上设有蓄能器43，液压管42的一端连接到缸体上，液压管42的另一端连接到蓄能器43上，进而在运土车撞击到缓冲液压缸41的活塞杆上时，蓄能器43能对缓冲液压缸41内的液压油起到缓冲的作用。

参照图1和图2，在防撞装置使用时，为了减少运土车撞击到缓冲板24及防撞柱31上的现象，防撞装置还包括两个连接杆51，两个连接杆51分别设在防撞梁11的下方，且两个连接杆51分别位于掘进装置本体100内的运土车的运输轨道的上方。连接杆51的一端铰接在防撞梁11的下端，连接杆51的另一端为自由端，在连接杆51的自由端上铰接有减速桩52，减速桩52放置在运土车行进的轨道上，两个减速桩52分别位于两根轨道上。在运土车向后行进时，两个减速桩52能对运土车起到减速及刹车的作用。在运土车向后行进时，运土车向与减速桩52进行接触，减速桩52对运土车进行减速及刹车，在减速桩52对运土车刹车失效时，运土车会撞击到缓冲板24、第三柔性件32及缓冲液压缸41的活塞杆上。

本申请实施例还公开了一种隧道掘进装置。

隧道掘进装置包括上述实施例所用到的掘进装置本体100以及设在掘进装置本体100内的防撞装置，隧道掘进装置包括刀盘、驱动装置、排渣装置以及运土车，驱动装置用于驱动刀盘进行转动，刀盘对泥土进行破碎，然后排渣装置将破碎后的泥土排出送入到运土车中，运土车再将渣土运出。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种隧道掘进装置运土车的防撞装置，其特征在于：包括设在隧道掘进装置内壁上的防撞梁（11）、设在防撞梁（11）上的支撑杆（12）和设在防撞梁（11）上的缓冲装置（2），所述支撑杆（12）一端固定在防撞梁（11）上、另一端固定在隧道掘进装置的内壁上；

所述缓冲装置（2）包括设在防撞梁（11）上的多个套管（21）、设在套管（21）内的压缩弹簧（22）、与套管（21）内壁滑动连接的缓冲杆（23）和设在缓冲杆（23）上的缓冲板（24）；

所述套管（21）位于防撞梁（11）上远离隧道掘进装置掘进方向的一端，套管（21）垂直于防撞梁（11），压缩弹簧（22）与防撞梁（11）抵接，缓冲杆（23）与压缩弹簧（22）抵接，缓冲板（24）与至少两个缓冲杆（23）固定连接；

所述套管（21）上设有限位环（211），所述缓冲杆（23）上设有限位板（231），所述限位板（231）与压缩弹簧（22）抵接，所述限位环（211）用于对限位板（231）进行限位防止缓冲杆（23）从套管（21）内脱出；

所述防撞梁（11）的底部铰接有两个连接杆（51），所述连接杆（51）上铰接有减速桩（52），所述连接杆（51）一端与防撞梁（11）铰接、另一端与减速桩（52）铰接，所述减速桩（52）位于防撞梁（11）远离隧道掘进装置掘进方向的一端，两个所述减速桩（52）分别滑动连接在运土车所用的两个轨道上。

2.根据权利要求1所述的一种隧道掘进装置运土车的防撞装置，其特征在于：所述缓冲杆（23）垂直于缓冲板（24）。

3.根据权利要求1所述的一种隧道掘进装置运土车的防撞装置，其特征在于：多个所述套管（21）在防撞梁（11）上均匀分布。

4.根据权利要求1所述的一种隧道掘进装置运土车的防撞装置，其特征在于：所述限位板（231）上设有第一柔性件（25）；

所述第一柔性件（25）位于压缩弹簧（22）的内部，所述第一柔性件（25）具有与防撞梁（11）抵接的状态。

5.根据权利要求4所述的一种隧道掘进装置运土车的防撞装置，其特征在于：所述缓冲板（24）上设有第二柔性件（26）；

所述第二柔性件（26）位于缓冲板（24）上远离缓冲杆（23）的端面上。

6.根据权利要求5所述的一种隧道掘进装置运土车的防撞装置，其特征在于：所述防撞梁（11）上设有防撞柱（31），所述防撞柱（31）上设有第三柔性件（32），所述第三柔性件（32）位于防撞梁（11）远离隧道掘进装置掘进方向的端面上，运土车在与第三柔性件（32）接触前先与缓冲板（24）接触。

7.根据权利要求6所述的一种隧道掘进装置运土车的防撞装置，其特征在于：所述防撞梁（11）上固定有缓冲液压缸（41），所述缓冲液压缸（41）的缸体固定在防撞梁（11）上，所述缓冲液压缸（41）的活塞杆位于防撞梁（11）远离隧道掘进装置掘进方向的一端，所述缓冲液压缸（41）的内部充满液压油，所述缓冲液压缸（41）的活塞杆位于第二柔性件（26）与第三柔性件（32）之间。

8.根据权利要求7所述的一种隧道掘进装置运土车的防撞装置，其特征在于：所述缓冲液压缸（41）的缸体上连接有液压管（42），隧道掘进装置的内壁上设有蓄能器（43），所述液压管（42）连接到蓄能器（43）上。

9.一种隧道掘进装置，其特征在于，包括权利要求1至8的任意一种隧道掘进装置运土车的防撞装置。

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