CN203822314U - 敞开式盾构机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种敞开式盾构机，该敞开式盾构机包括：活动前檐、主盾体和支撑网格；所述活动前檐沿所述敞开式盾构机的轴向可滑动的设置于所述主盾体；支撑网格，包括若干沿所述敞开式盾构机轴向布置的隔板，若干所述隔板相连形成网格结构；所述支撑网格与所述活动前檐的底面相连。本实用新型提供的敞开式盾构机在活动前檐的底面安装支撑网格以实现超前支护，降低土体塌方风险；同时，操作人员可根据土层的稳定条件，沿盾构机的轴向调节支撑网格的位置，进而适应不同地层需要，形成不同的土层坡度，进一步降低塌方风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及工程机械领域，特别涉及一种敞开式盾构机。
背景技术
盾构机是一种隧道掘进的工程机械，被广泛用作地铁、铁路和公路等的修建。盾构机主要包括泥水气压平衡式、土压平衡式、泥水平衡盾构机和敞开式盾构机。盾构法施工中，需要根据地质条件、造价等因素选择合适的盾构机。例如：土压平衡式盾构机在砂卵石地层中施工普遍存在刀具磨损严重，需要频繁开仓换刀等问题；在遇到无法排出的超大粒径卵石或孤石时，还要采取人工开挖小导洞绕至掌子面将障碍石块取出等措施进行处理。而在地层自立性较好、地下水位相对较低的黏土地层或砂卵石地层，采用敞开式盾构机则可以有效解决上述问题，并且敞开式盾构机造价低，出土效率高。
在敞开式盾构机的应用中，开挖面是敞开的，因此无法像土压平衡或泥水平衡盾构机那样，在施工前方建立起动态变化的压力平衡，在掘进过程中若遇到地层复杂且自稳性不好的地层，特别是砂土地层时，仅靠活动前檐和挡板难以维持掌支面的稳定，土体塌方风险较高，施工安全有待提高。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提出一种能够降低土体塌方风险的敞开式盾构机，以提高施工安全。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
本实用新型提供一种敞开式盾构机，包括：活动前檐、主盾体和支撑网格；所述活动前檐沿所述敞开式盾构机的轴向可滑动的设置于所述主盾体；支撑网格，包括若干沿所述敞开式盾构机轴向布置的隔板，若干所述隔板相连形成网格结构；所述支撑网格与所述活动前檐的底面相连。
进一步地，所述支撑网格与所述活动前檐焊接。
进一步地，所述支撑网格与所述活动前檐可拆卸连接。
进一步地，所述支撑网格沿所述敞开式盾构机的轴向可滑动的安装于所述活动前檐。
进一步地，所述活动前檐的底面设置有滑道，所述支撑网格设置有与所述滑道相适配的导向条，所述导向条安装于所述滑道内；所述敞开式盾构机还包括驱动油缸，所述驱动油缸一端与所述支撑网格相连，另一端与所述主盾体相连。
进一步地，所述隔板焊接连接形成网格结构。
进一步地，所述隔板包括若干第一隔板和第二隔板，所述第一隔板焊接形成网格结构，所述第二隔板可拆卸的安装于相邻所述第一隔板之间，和/或安装于所述活动前檐与第一隔板之间。
进一步地，所述第二隔板的两个侧面上均设置有多个安装板，所述第一隔板和/或活动前檐底面设置有多个安装座。
进一步地，一个或多个所述隔板开设有排渣孔；所述敞开式盾构机还包括：调节所述排渣孔开度的阀门。
进一步地，开设排渣孔的所述隔板在所述排渣孔的两侧开设有滑道；所述阀门包括：安装于所述滑道的挡板，以及驱动所述挡板沿所述滑道移动的驱动机构。
相对于现有技术，本实用新型提供的敞开式盾构机在活动前檐的底面安装支撑网格以实现超前支护，降低土体塌方风险；同时，操作人员可根据土层的稳定条件，沿盾构机的轴向调节支撑网格的位置，如土层坚硬时可将支撑网格向靠近主盾体的方向移动一定距离，当土层不稳定时，可将支撑网格前移，以减少土层坡度，进而适应不同地层需要，形成不同的土层坡度，进一步降低塌方风险。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例提供的敞开式盾构机的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的敞开式盾构机的活动前檐收回时的状态示意图；
图3为本实用新型实施例提供的敞开式盾构机的活动前檐伸出时的状态示意图；
图4为本实用新型另一优选实施例提供的敞开式盾构机的结构示意图。
附图标记说明：
1 活动前檐 2 支撑网格
21 隔板 211 第一隔板
212 第二隔板 3 液压油缸
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图，对本实用新型的各优选实施例作进一步说明。
请参见图1，该图示出了本实用新型实施例提供的敞开式盾构机的结构，本实施例提供的敞开式盾构机包括：活动前檐1、主盾体（图中未示出）和支撑网格2；其中，
活动前檐1沿敞开式盾构机的轴向可滑动的设置于主盾体；
支撑网格2，包括若干沿敞开式盾构机轴向布置的隔板21，若干隔板21相连形成网格结构；
支撑网格2与活动前檐1的底面相连。
本实施例提供的敞开式盾构机中，活动前檐1对位于盾构机上方的土层起到支撑作用，在作业时，从主盾体伸出起支护作用。活动前檐1与主盾体的连接方式可以与现有技术相同，即将活动前檐1安装于主盾体的滑道上，且通过液压油缸驱动活动前檐1移动。本实施例提供的敞开式盾构机还在活动前檐1的底面安装支撑网格2，支撑网格2起到超前支护的作用，防止盾构机在挖掘过程中对掌支面土体扰动造成的塌方。
具体而言，该支撑网格2由若干隔板21相连而成。该支撑网格2沿盾构机的轴向布置，一方面，留出排土空间；另一方面，使得该支撑网格2沿轴向方向的支撑力较大，对盾构机前方土层提供可靠的支撑力。对于支撑网格2中的隔板21的个数和排列方式，本领域技术人员可以根据具体工况进行选择，但可以理解的是，支撑网格2的最底部应位于抓斗的上方，以避免与抓斗发生干涉，不影响抓斗的正常工作。作为优选方案，支撑网格2位于盾构机工作口的上半部分。通过增设支撑网格2实现超前支护后，该支撑网格2还可沿盾构机的轴向移动，以适应不同地质结构。由此，在该盾构机的施工过程中，操作人员可根据土层的稳定条件，调节支撑网格2的位置，以适应不同地层需要形成不同的土层坡度。例如，当土层坚硬，开挖后掌支面稳定后，可以将支撑网格2向靠近主盾体的方向移动一定距离；当土层软弱，或流沙、流泥等不稳定地层时，可以将支撑网格2前移，以减少土层坡度。
上述支撑网格2的移动方式可以为：随活动前檐1移动，或相对于活动前檐移动。具体而言：
对于第一种方式，支撑网格2可以与活动前檐1焊接，故活动前檐1在移动的同时即实现了支撑网格2的移动。请参见图2和图3，分别示出了活动前檐1收回（液压油缸3收回）和伸出（液压油缸3伸出）的状态，支撑网格2也相应的收回和伸出。支撑网格2与活动前檐1焊接连接的优点在于：支撑网格2与活动前檐1为一体结构，有利于提高支撑网格2的刚度和抗冲击性能。当然，支撑网格2也可以与活动前檐1可拆卸连接，优选通过高强度螺栓连接。此种连接方式的优点在于：便于安装和更换支撑网格2。本领域技术人员可以根据盾构机的机型以及具体工况进行选择。
对于第二种方式，支撑网格2沿敞开式盾构机的轴向可滑动的安装于活动前檐1，即可实现支撑网格2相对于活动前檐1的移动。相对于第一种方式，此种方式的优点在于：控制方式更加灵活，支撑网格2的移动不需要以活动前檐1移动为前提，活动前檐1的移动也不会必然带动支撑网格2的移动。由此，技术人员可以根据施工情况，调整活动前檐1和支撑网格2的位置，以保证盾构机1上方和前方均具有足够的支撑。对于此种方式，支撑网格2和活动前檐1可以按照如下方式连接：活动前檐1的底面设置有滑道，支撑网格2设置有与该滑道相适配的导向条，该导向条安装于该滑道内。该敞开式盾构机还包括驱动油缸，该驱动油缸一端与支撑网格2相连，另一端主盾体与相连。即支撑网格2通过滑道安装在活动活动前檐1上，并通过驱动油缸来驱动支撑网格2的伸出和收回。
本实用新型上述实施例提供的盾构机结构中，支撑网格2可以为一体结构，即隔板21焊接连接形成网格结构。在本实用新型另一优选实施例中，该支撑网格2为主体一体结构与备用隔板搭配组合的形式，请参见图4，隔板21包括若干第一隔板211和第二隔板212，第一隔板211焊接形成网格结构（即上述主体一体结构），第二隔板212可拆卸的安装于相邻第一隔板211之间，和/或安装于活动前檐1与第一隔板211之间，即第二隔板212形成上述备用隔板。该结构的优点在于便于调节网格的大小，在盾构机施工做成中，当土层软弱，或流沙、流泥等不稳定地层时，在将支撑网格前移的同时，还可以根据具体工况，选择性的将第二隔板212安装于坡度较大的土层区域，增加该处的网格密度，以平缓土层坡度，进一步提高施工的安全性。具体而言，第二隔板212的两个侧面上均可设置有多个安装板，第一隔板和/或活动前檐底面相应的设置有多个安装座，安装时将第二隔板212的安装板通过螺栓等紧固件安装于安装座，便实现第二隔板212的安装。
进一步的，上述实施例提供的敞开式盾构机中，形成支撑网格的一个或多个隔板优选开设有排渣孔；并且，该敞开式盾构机还包括：调节上述排渣孔开度的阀门。设置上述排渣孔和阀门的作用在于：实现隔板的土渣堆积量可调，以确保出土量和开挖量一致，进一步避免土体塌方。
上述阀门可安装在开设排渣孔的隔板上，具体可以为：开设排渣孔的隔板在排渣孔的两侧开设有滑道；阀门包括：安装于该滑道的挡板，以及驱动该挡板沿上述滑道移动的驱动机构。由此，驱动机构通过驱动挡板移动，改变挡板覆盖排渣孔的面积，以实现隔板土渣堆积量的调节。
由上述内容可知，本实用新型实施例提供的敞开式盾构机在活动前檐1的底面安装支撑网格2以实现超前支护，降低土体塌方风险；同时，操作人员可根据土层的稳定条件，沿盾构机的轴向调节支撑网格2的位置，如土层坚硬时可将支撑网格2向靠近主盾体的方向移动一定距离，当土层不稳定时，可将支撑网格前移，以减少土层坡度，进而适应不同地层需要，形成不同的土层坡度，进一步防止发生塌方。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种敞开式盾构机，其特征在于，包括：
活动前檐（1）、主盾体和支撑网格（2）；
所述活动前檐（1）沿所述敞开式盾构机的轴向可滑动的设置于所述主盾体；
支撑网格（2），包括若干沿所述敞开式盾构机轴向布置的隔板（21），若干所述隔板（21）相连形成网格结构；
所述支撑网格（2）与所述活动前檐（1）的底面相连。
2.根据权利要求1所述的敞开式盾构机，其特征在于，所述支撑网格（2）与所述活动前檐（1）焊接。
3.根据权利要求1所述的敞开式盾构机，其特征在于，所述支撑网格（2）与所述活动前檐（1）可拆卸连接。
4.根据权利要求1所述的敞开式盾构机，其特征在于，所述支撑网格（2）沿所述敞开式盾构机的轴向可滑动的安装于所述活动前檐（1）。
5.根据权利要求4所述的敞开式盾构机，其特征在于，所述活动前檐（1）的底面设置有滑道，所述支撑网格（2）设置有与所述滑道相适配的导向条，所述导向条安装于所述滑道内；所述敞开式盾构机还包括驱动油缸，所述驱动油缸一端与所述支撑网格（2）相连，另一端与所述主盾体相连。
6.根据权利要求1所述的敞开式盾构机，其特征在于，所述隔板（21）焊接连接形成网格结构。
7.根据权利要求1所述的敞开式盾构机，其特征在于，所述隔板（21）包括若干第一隔板（211）和第二隔板（212），所述第一隔板（211）焊接形成网格结构，所述第二隔板（212）可拆卸的安装于相邻所述第一隔板（211）之间，和/或安装于所述活动前檐（1）与第一隔板（211）之间。
8.根据权利要求7所述的敞开式盾构机，其特征在于，所述第二隔板（212）（21）的两个侧面上均设置有多个安装板，所述第一隔板（211）和/或活动前檐（1）底面设置有多个安装座。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的敞开式盾构机，其特征在于，一个或多个所述隔板（21）开设有排渣孔；所述敞开式盾构机还包括：调节所述排渣孔开度的阀门。
10.根据权利要求9所述的敞开式盾构机，其特征在于，开设排渣孔的所述隔板在所述排渣孔的两侧开设有滑道；所述阀门包括：安装于所述滑道的挡板，以及驱动所述挡板沿所述滑道移动的驱动机构。
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| CN105909267A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-08-31 | 重庆睿安特盾构技术股份有限公司 | 敞开式硬岩隧道掘进机 |
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