CN206458471U - 一种盾构机单油缸撑靴自动回正装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种盾构机单油缸撑靴自动回正装置，包括中盾体(1)、推进油缸(2)、尾盾体(3)和自动回正机构(4)，中盾体(1)与尾盾体(3)活动连接，推进油缸(2)与中盾体(1)固定连接，在推进油缸(2)动作输出端固定安装单油缸撑靴(5)，自动回正机构(4)与尾盾体(3)固定连接，且在推进油缸(2)收缩过程中，由自动回正机构(4)对单油缸撑靴(5)进行导向并使单油缸撑靴(5)回正。在盾构掘进中，自动回正机构作用于单油缸撑靴，单油缸撑靴直接支撑在管片端面上，其不会对尾盾体产生摩擦。本实用新型既不增加单油缸撑靴结构，又能使单油缸撑靴自动回正，具有结构简单、便于操作、易于实施等突出优点。

Description

一种盾构机单油缸撑靴自动回正装置

技术领域

本实用新型涉及盾构机单油缸撑靴回正技术领域，尤其是涉及一种盾构机单油缸撑靴自动回正装置。

背景技术

随着社会经济的快速发展，城市化进程的加快，城市地铁已经在社会公共功能中扮演越来越重要的角色，水下隧道正在改变着越江、跨海通道“唯桥是举”的局面，高速铁路、高速公路、水利工程均面临大型隧道工程的挑战。现代盾构隧道技术在我国的逐步完善和迅速发展，顺应了时代的要求，其必将在中国的基础设施建设中发挥越来越重要的作用。

盾构机是在与隧道形状一致的盾构外壳内，装备着推进机构、挡土机构、出土运输机构、安装衬砌机构等部件的隧道开挖专用机械。盾构是通过沿支撑环周边布置的油缸支撑在已安装好的管片衬砌上所产生的作用力而前进的，在推进时，油缸既可单独操作，也能分组操作。在盾构组油缸活塞的前端安装有球面接头支座，以便将推力均匀地分布在管片的端面上。盾构法具有对周围环境影响小、自动化程度高、施工快速、优质高效、安全环保等优点。

盾构机的铰接形式有主动铰接和被动铰接两种。目前在隧道施工中，铰接式盾体的灵敏度高，能适应较小的转弯半径，因此被越来越多地应用到盾构设计中。盾构机在掘进施工的过程中，由于单油缸的撑靴安装在缸头时，撑靴是可以旋转的，在撑靴旋转时，其将会接触到盾尾或管片密封条，从而导致撑靴与盾尾产生摩擦或撑靴挤压管片密封条，进而撑靴将会磨损盾尾，或者损坏管片密封条。特别是在盾构机掘进前，油缸撑靴在管片上的安装位置非常重要，这直接决定着管片的单位面积受力大小。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种结构简单的盾构机单油缸撑靴自动回正装置，使单油缸撑靴在油缸回缩时能够自动扶正。

本实用新型要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种盾构机单油缸撑靴自动回正装置，包括中盾体、推进油缸以及尾盾体和自动回正机构，所述中盾体与尾盾体活动连接，所述推进油缸与中盾体固定连接，在推进油缸动作输出端固定安装单油缸撑靴，所述自动回正机构与尾盾体固定连接，且在推进油缸收缩过程中，由自动回正机构对单油缸撑靴进行导向并使单油缸撑靴回正。

优选地，所述推进油缸在收缩过程中，由单件的自动回正机构来扶正单油缸撑靴。

优选地，所述单油缸撑靴处于盾构水平中心线下方，所述自动回正机构安装在推进油缸中心线下方。

优选地，所述单油缸撑靴处于盾构水平中心线上方，所述自动回正机构安装在推进油缸中心线上方。

优选地，所述推进油缸在收缩过程中，由双件的自动回正机构来扶正单油缸撑靴。

优选地，所述的自动回正机构连接在尾盾体与中盾体密封处。

优选地，所述的自动回正机构为楔形结构件，其相对较大端靠近中盾体。

优选地，所述自动回正机构的前端形成斜面结构。

优选地，所述自动回正机构的前端形成弧面结构。

优选地，所述的中盾体与尾盾体之间通过铰接油缸铰接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在盾构机的盾构掘进中，其中的单油缸撑靴直接支撑在管片端面上，单油缸撑靴不会与向前推进的尾盾体接触，从而不会对尾盾体产生摩擦；当盾构掘进完成后，推进油缸将收缩，以便拼装管片，由于自动回正机构作用于单油缸撑靴，使得单油缸撑靴可以在自动回正机构的导向下逐步回正，直到完全回正。因此，本实用新型既不增加单油缸撑靴结构，又能达到单油缸撑靴的自动回正，结构简单、便于操作，易于实施。

附图说明

图1为本实用新型一种盾构机单油缸撑靴自动回正装置的构造示意图(一环盾构掘进完成)。

图2为本实用新型一种盾构机单油缸撑靴自动回正装置的构造示意图(一环盾构掘进完成后，油缸完全回缩，撑靴回正)。

图3为本实用新型一种盾构机单油缸撑靴自动回正装置的构造示意图(一环管片拼装完成后的情况)。

图4为本实用新型一种盾构机单油缸撑靴自动回正装置的构造示意图(管片拼装完成后，油缸伸出并推动撑靴支撑在管片端面上)。

图5为图4中的A-A向的剖视图(实施方式1)。

图6为图4中的A-A向的剖视图(实施方式2)。

图中标记：1-中盾体，2-推进油缸，3-尾盾体，4-自动回正机构，5-单油缸撑靴，6-管片，7-管片密封件，8-固定环。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、图2、图3、图4所示的盾构机单油缸撑靴自动回正装置，主要包括中盾体1、推进油缸2、尾盾体3和自动回正机构4，所述的中盾体1与尾盾体3之间可以通过铰接油缸铰接，所述的推进油缸2与中盾体1固定连接，在推进油缸2动作输出端固定安装单油缸撑靴5，具体地，所述单油缸撑靴5的球头铰接固定在推进油缸2上；所述的自动回正机构4通过焊接或者螺栓连接方式固定在尾盾体3上。优选地，所述的自动回正机构4可以连接在尾盾体3与中盾体1密封处，即固定环8处。所述自动回正机构4为楔形结构件，其中的相对较大端靠近中盾体1。进一步地，所述自动回正机构4的前端形成斜面结构或者弧面结构，其中，所述自动回正机构4前端的斜面或者弧面为两段或三段组成。在推进油缸2的收缩过程中，通过自动回正机构4可以对单油缸撑靴5进行导向，并使单油缸撑靴5得以回正。

如图5所示，是由一件自动回正机构4配合一个单油缸撑靴5，即在推进油缸2收缩过程中，通过单件的自动回正机构4来扶正单油缸撑靴5。在此情况下，如果单油缸撑靴5处于盾构水平中心线下方，则所述自动回正机构4最好是安装在推进油缸2中心线下方。如果单油缸撑靴5处于盾构水平中心线上方，则所述自动回正机构4最好是安装在推进油缸2中心线上方。

由于采用单件的自动回正机构4扶正单油缸撑靴5时，该自动回正机构4的厚度通常要比较厚，如图5所示，这会导致该自动回正机构4的材料成本上升。为此，如图6所示，可以改用由两件自动回正机构4来配合同一个单油缸撑靴5，即在推进油缸2收缩过程中，通过双件的自动回正机构4组成一套来扶正同一个单油缸撑靴5。采用这样的结构设计后，可以减小自动回正机构4的厚度，从而节约了自动回正机构4的材料成本。

在盾构掘进前，首先应确保单油缸撑靴5扶正并与管片6接触，以使推进油缸2的推力可以完全作用在管片6上、且不挤压管片密封件7，如图4所示。通常，所述自动回正机构4的最前端与管片6之间的距离优选为5-10mm，所述自动回正机构4的导向段直接与尾盾体3接触。

在盾构掘进中，单油缸撑靴5直接支撑在管片6端面上，如图1所示，由于该单油缸撑靴5不会与向前推进的尾盾体3接触，因此，其也就不会对尾盾体3产生摩擦。在一环掘进完成后，推进油缸2回缩，以便进行管片6的拼装作业；在管片6拼装完成后，如图3所示。由于安装在尾盾体3上的自动回正机构4的作用，使得单油缸撑靴5将在自动回正机构4的导向下逐步回正，直到完全回正。

当推进油缸2回缩完成时，其中的单油缸撑靴5在自动回正机构4的作用下被扶正，如图2所示。为了保证自动回正机构4对单油缸撑靴5的扶正质量，并避免自动回正机构4与单油缸撑靴5之间的摩擦损耗，优选地，所述的自动回正机构4的最前端厚度设计为2-5mm，所述自动回正机构4的导向段长度设计为200-300mm，所述自动回正机构4的直段长度设计为20-50mm，且所述自动回正机构4的直段与单油缸撑靴5之间的间隙设计为2-5mm。

在盾构机进行小转弯半径掘进时，所述中盾体1与尾盾体3之间的铰接油缸将动作，此时，由于铰接的关系，尾盾体3将会相对滞后。但由于自动回正机构4能够确保单油缸撑靴5的自动回正，从而避免了单油缸撑靴5与尾盾体3接触而产生摩擦，也避免了单油缸撑靴5向前运动时直接撞击盾尾密封处的固定环8，从而可以有效地防止固定环8损坏或者单油缸撑靴5损坏。

当上一段的管片6拼装完成后，所述推进油缸2再次伸出，并与管片6端面接触，如图1所示，此时，推进油缸2的作用力直接作用在管片6上，以进行下一段盾构掘进。在盾构掘进前，由于单油缸撑靴5已经通过自动回正机构4进行扶正、并支撑在管片6上，但其并不接触管片密封件7，从而使单油缸撑靴5不会挤压到管片密封件7。

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，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种盾构机单油缸撑靴自动回正装置，包括中盾体(1)、推进油缸(2)和尾盾体(3)，所述中盾体(1)与尾盾体(3)活动连接，所述推进油缸(2)与中盾体(1)固定连接，在推进油缸(2)动作输出端固定安装单油缸撑靴(5)，其特征在于：还包括自动回正机构(4)，所述自动回正机构(4)与尾盾体(3)固定连接，且在推进油缸(2)收缩过程中，由自动回正机构(4)对单油缸撑靴(5)进行导向并使单油缸撑靴(5)回正。

2.根据权利要求1所述的盾构机单油缸撑靴自动回正装置，其特征在于：所述推进油缸(2)在收缩过程中，由单件的自动回正机构(4)来扶正单油缸撑靴(5)。

3.根据权利要求2所述的盾构机单油缸撑靴自动回正装置，其特征在于：所述单油缸撑靴(5)处于盾构水平中心线下方，所述自动回正机构(4)安装在推进油缸(2)中心线下方。

4.根据权利要求2所述的盾构机单油缸撑靴自动回正装置，其特征在于：所述单油缸撑靴(5)处于盾构水平中心线上方，所述自动回正机构(4)安装在推进油缸(2)中心线上方。

5.根据权利要求1所述的盾构机单油缸撑靴自动回正装置，其特征在于：所述推进油缸(2)在收缩过程中，由双件的自动回正机构(4)来扶正单油缸撑靴(5)。

6.根据权利要求1-5任一项所述的盾构机单油缸撑靴自动回正装置，其特征在于：所述的自动回正机构(4)连接在尾盾体(3)与中盾体(1)密封处。

7.根据权利要求1-5任一项所述的盾构机单油缸撑靴自动回正装置，其特征在于：所述的自动回正机构(4)为楔形结构件，其相对较大端靠近中盾体(1)。

8.根据权利要求7所述的盾构机单油缸撑靴自动回正装置，其特征在于：所述自动回正机构(4)的前端形成斜面结构。

9.根据权利要求7所述的盾构机单油缸撑靴自动回正装置，其特征在于：所述自动回正机构(4)的前端形成弧面结构。

10.根据权利要求1-5任一项所述的盾构机单油缸撑靴自动回正装置，其特征在于：所述的中盾体(1)与尾盾体(3)之间通过铰接油缸铰接。