CN217206454U - 盾构始发反力架组合结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种盾构始发反力架组合结构，主要包括滑动连接在始发轨道上的反力架，所述反力架的前端通过钢环连接盾构机盾尾，所述钢环通过连接在所述反力架前端的水平连接杆悬于盾尾内；所述反力架后端设置有多个水平支撑杆，所述水平支撑杆的后端通过始发井内衬顶撑所述反力架，所述水平支撑杆安装在支撑架上；所述水平支撑杆为单个单节钢杆或多个单节钢杆连接而成，所述水平支撑杆的前端设置有支撑锥头，并通过所述支撑锥头顶撑所述反力架；所述钢杆的长度与隧道管片宽度相对应。本实用新型通过水平支撑杆提供反力，满足狭小空间内的盾构始发施工需要，从而解决了现有反力架组合结构无法满足局促空间盾构始发施工需要的技术问题。

Description

盾构始发反力架组合结构

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种盾构始发反力架组合结构。

背景技术

盾构法施工即全断面隧道掘进机隧道施工法，是靠旋转并推进刀盘，通过盘形滚刀破碎岩石而使隧洞全断面一次成型的隧道施工方法。作为一种先进的隧道施工方法，“盾构法施工”具有机械自动化程度高、施工速度快、地层扰动小、不干扰路面交通、地表环境影响小等优点，目前在我国隧道工程领域已得到了广泛的运用，以后盾构隧道在我国交通领域内所占的比重将会越来越大。

采用盾构法施工修建隧道首先要进行的工作是盾构始发施工，如果盾构始发施工不是在车站内进行，通常需要先施工一个盾构始发竖井，然后再将盾构机吊入始发竖井内进行盾构始发施工。盾构机在始发竖井内的始发托架的轨道上推进时不能进行调向，并且盾构始发施工往往是在已施做过注浆加固或旋喷桩加固的竖井土层中进行，掘进的阻力很大，因此盾构始发施工一直以来是盾构法施工隧道的重难点和风险点，是盾构法施工中一个极为重要的环节，往往关系到整个盾构隧道施工的成败。

但是传统的盾构始发方法是在隧道掘进过程中铺设负环管片通过反力架提供反力进行始发，但针对空间受到限制的始发区，特别是用地紧张的商业区，为最大限度的减少对周围建筑物、交通通行、居民生活的影响，一般始发工作井尺寸进行极限压缩，导致始发空间狭小，不能进行铺设负环管片，因而导致现有反力架组合结构不适用于空间狭小的盾构始发施工。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种盾构始发反力架组合结构，旨在解决现有反力架组合结构无法满足局促空间盾构始发施工需要的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

设计一种盾构始发反力架组合结构，主要包括滑动连接在始发轨道上的反力架，所述反力架的前端通过钢环连接盾构机盾尾，所述钢环通过连接在所述反力架前端的水平连接杆悬于盾尾内，使其呈悬臂结构；所述反力架后端设置有多个水平支撑杆，所述水平支撑杆的后端通过始发井内衬顶撑所述反力架，所述水平支撑杆安装在支撑架上，以提高所述水平支撑杆的稳定性；

所述水平支撑杆为单个单节钢杆或多个单节钢杆连接而成，所述水平支撑杆的前端设置有支撑锥头，并通过所述支撑锥头顶撑所述反力架；所述水平支撑杆与所述反力架之间设置有步进油缸，所述步进油缸顶撑所述反力架，使其沿始发轨道移动；

所述钢杆的长度与隧道管片宽度相对应，以用于增加所述单节钢杆的数量进行顶撑所述反力架。

优选的，所述钢环的垂直方向上设置有多根螺杆，所述螺杆的端头通过滚轮顶于盾构机盾尾内，通过所述螺杆进行调节所述钢环在盾尾内的位置，以确保始发工作的完成。

优选的，所述螺杆的数量为6根，且分别设置在所述钢环圆周的28.5°、104°、142°、218°、256°、331.5°位置处，以使所述钢环的中心点与盾构机盾尾中心点相对应。

优选的，所述反力架包括由上横梁、下横梁和连接所述上横梁和下横梁的立柱形成的框体；所述框体的内部设置有内环，所述内环为圆形钢环，且所述框体四角的内部设置有增强其稳定性的斜支撑。

优选的，所述支撑架包括竖杆和连接所述竖杆的横杆，所述竖杆的底部设置有底座，所述竖杆上设置有支撑所述水平支撑杆的支撑部。

优选的，所述水平支撑杆的数量为四组，每组两根，分别设置在所述反力架后端的四角，且每组两根水平支撑杆之间通过竖向柱连接，所述步进油缸一端顶撑所述反力架，另一端顶撑所述竖向柱。

优选的，所述竖向柱在所述步进油缸顶推位置处设置有步进油缸座，所述步进油缸座包括四根小油缸顶撑楔形钢板，通过所述小油缸的伸缩调整所述水平支撑杆端头的朝向，并起到固定所述水平支撑杆端头的作用。

优选的，所述钢环上与盾构机主机推进油缸对应位置处设置有推进油缸座，以确保所有推进油缸的顶推面在同一个平面内。

优选的，所述反力架的顶部设置有至少两个悬吊架，所述悬吊架上安装有电动葫芦，用以安装所述支撑锥头和单节钢杆；所述悬吊架包括竖向、水平以及倾斜的工字钢形成的三角形结构，所述三角形结构的一角焊接在所述反力架上。

与现有技术相比，本实用新型的主要有益技术效果在于：

1.本实用新型通过设置水平支撑杆为盾构机始发提供反力，以所述水平支撑杆代替负环管片，节省空间，利于完成较小空间内的盾构始发工作，并由于所述水平支撑杆可以重复利用，从而节约了成本，节省资源。

2. 本实用新型通过设置支撑架对所述水平支撑杆进行支撑，以提高所述水平支撑杆的稳定性，进而保证盾构始发施工的完成。

3.本实用新型设置步进油缸座对所述水平支撑杆朝向进行调节，并起到卡固所述水平支撑杆端头的作用，从而确保了所述水平支撑杆朝向的精准性以及可调性，以利于盾构始发施工。

4. 本实用新型通过设置螺杆进行钢环位置的调节，以避免盾构机推进油缸与所述钢环之间出现倾斜的现象，从而保证了盾构机在曲线段依然可以完成始发工作。

5.本实用新型通过在所述反力架的上方设置用于安装和拆卸支撑锥头和单节钢杆的悬吊架，从而提高了施工速率。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的结构示意图。

图2为本实用新型一种实施例反力架的结构示意图。

图3为本实用新型一种实施例支撑架的结构示意图。

图4为本实用新型一种实施例组合支架的结构示意图。

图5为本实用新型一种实施例液压系统示意图。

以上各图中，1为水平支撑杆，2为支撑架，21为竖杆，22为横杆，23为底座，24为支撑部，3为支撑锥头，4为竖向柱，5为反力架，51为上横梁，52为下横梁，53为立柱，6为螺杆，7为水平连接杆，8为钢环，9为推进油缸座，10为组合支架，101为支腿，102为横板，11为步进油缸座，12为液压系统，13为步进油缸，14为泵站平台，20为始发轨道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，如涉及术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以下实施例中所涉及的单元模块（零部件、结构、机构）或传感器等器件，如无特别说明，则均为常规市售产品。

实施例1：一种盾构始发反力架组合结构，参见图1至图5，主要包括滑动设置在始发轨道上的反力架5,所述反力架5的下部与所述始发轨道20上的导轨通过焊接钢板连接，所述反力架5的重力通过所述焊接钢板传至所述始发轨道20上，当盾构机始发时，在所述始发轨道20的导轨上涂抹黄油以便于所述反力架5在所述始发轨道20上的移动；所述反力架5包括由上横梁51、下横梁52和连接所述上横梁51和下横梁52的立柱53形成的框体；所述框体的内部设置有增强其支撑作用的内环，所述内环为圆形钢环，所述框体四角的内部设置有增强其稳定性的斜支撑；所述钢环8通过多根水平连接杆7连接所述框体，并悬于盾构机盾尾内，形成悬臂结构，所述水平连接杆7焊接在所述框体上，以提供所述钢环8的支撑力，盾尾的内径为8460mm，所述钢环8的外径为8300mm；所述钢环8及水平连接杆7的下方设置有起到支撑作用的组合支架10，所述组合支架10包括支腿101以及连接所述支腿101的横板102；且所述钢环8上与盾构机主机推进油缸对应位置处设置有推进油缸座9，以确保所有推进油缸的顶推面在同一个平面内；所述反力架5的前端设置有钢环8，所述反力架5的后端设置有分布在其四角的8根水平放置的水平支撑杆1，所述水平支撑杆1通过始发井内衬支撑所述反力架5，所述水平支撑杆1安装在用于增强其稳定性的支撑架2上；所述支撑架2包括竖杆21和连接所述竖杆21的横杆22，所述竖杆21的底部设置有底座23，所述竖杆21上设置有支撑所述水平支撑杆1的支撑部24；所述水平支撑杆1的数量为四组，每组两根，分别设置在所述反力架5后端的四角，且每组两根水平支撑杆1之间通过竖向柱4连接，所述步进油缸13一端顶撑所述反力架5，另一端顶撑所述竖向柱4；所述竖向柱4在所述步进油缸13顶推位置处设置有步进油缸座11，所述步进油缸座11包括四根小油缸顶撑楔形钢板，通过所述小油缸的伸缩调整所述水平支撑杆1端头的朝向，并起到固定所述水平支撑杆1端头的作用。

所述水平支撑杆1为单个单节钢杆或多个单节钢杆连接而成，所述单节钢杆的长度与隧道管片的宽度相对应，是管片宽度的整数倍，一般为1.6m或3.2m，以利于通过增加所述单节钢杆的数量进行顶撑所述反力架5配合盾构机的掘进工作。且所述水平支撑杆1通过设置在其前端的支撑锥头3顶撑所述反力架5，并由设置在所述水平支撑杆1与所述反力架5之间的步进油缸13提供动力，使所述反力架5沿所述始发轨道20移动；所述钢环8的垂直方向上设置有6根螺杆6，分别设置在所述钢环8圆周的28.5°、104°、142°、218°、256°、331.5°位置处，所述螺杆6的端头通过滚轮顶于盾构机盾尾内，通过所述螺杆6进行调节所述钢环8在盾尾内的位置，以保证所述钢环8的中心点与盾构机盾尾中心点相对应。

所述步进油缸13、推进油缸以及小油缸配备有泵站平台14和液压系统12，为整个盾构始发工作提供支持，以保证盾构始发工作的正常进行；所述液压系统12还为盾构机中多个横移油缸与调节油缸提供动力基础，所述横移油缸与调节油缸阀组并联，阀组之间的动作互不干扰，阀组由调速阀调节整体流量，所述横移油缸由单向节流阀微调流量；所述横移油缸、调节油缸与步进油缸13阀组间通过钢珠定位式手动换向阀实现方向切换控制；如图5所示，所述步进油缸13设置同步马达，可通过钢珠定位式换向阀调节换向，且可以实现同时动作（换向阀同时操作）或单独调节动作（操作单独换向阀），其阀组为钢珠定位式，其速度可以根据现场实际情况通过调速阀以及节流阀进行调整。

所述反力架5的顶部两边各设置有一个悬吊架，所述悬吊架上安装有电动葫芦，用以安装所述支撑锥头3和单节钢杆；所述悬吊架包括竖向、水平以及倾斜的工字钢形成的三角形结构，所述三角形结构的一角焊接在所述反力架5上；通过所述悬吊架进行所述支撑锥头3和单节钢杆的安装工作，大大地方便了现场的始发工作，提高了施工效率；所述反力架5采用钢结构，以使其具有足够的刚度、强度和稳定性，使其能够承受盾构机推进过程中的反力。

上述盾构始发移动式反力架组合结构的安装使用方法如下：

将反力架安装在始发导台导轨上，在所述反力架前部通过水平连接杆将钢环悬于盾尾内，后部通过水平支撑杆顶撑在始发工作井内壁墙上。在盾尾内所述钢环上盾构机19根推进油缸顶推位置设有19个钢板焊接成的推进油缸座，所述推进油缸顶在对应的推进油缸座上。沿钢环一周分布有6根与钢环呈垂直状的螺杆，旋转所述螺杆伸出的长度可校正钢环在盾尾内的相对位置。所述反力架后部左右两侧各有4根钢支撑，上下2根水平支撑杆通过支撑锥头支撑与反力架连接。所述反力架与所述水平支撑杆之间有步进油缸，所述步进油缸一端固定在所述反力架上，另一端顶在支撑锥头的竖向柱上，所述竖向柱为竖向工字钢；盾构机向前掘进1.8m（环宽+0.2m），收回推进油缸，然后步进油缸顶推反力架在始发导台的导轨上向前滑移1.8m，收回所述步进油缸，拆除所述支撑锥头，接着安装1.6m水平支撑杆或换装3.2m水平支撑杆，最后安装所述支撑锥头，使用盾构机推进油缸将所述反力架后推0.2m，与所述支撑锥头对接在一起，然后用4个小油缸调节支撑锥头朝向并固定牢固，重复以上步骤至反力架达到最终状态，完成始发工作。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型技术构思的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，或者对相关部件、结构及材料进行等同替代，从而形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。

Claims (9)

1.一种盾构始发反力架组合结构，其特征在于，包括滑动连接在始发轨道上的反力架，所述反力架的前端通过钢环连接盾构机盾尾，所述钢环通过连接在所述反力架前端的水平连接杆悬于盾尾内，使其呈悬臂结构；所述反力架后端设置有多个水平支撑杆，所述水平支撑杆的后端通过始发井内衬顶撑所述反力架，所述水平支撑杆安装在支撑架上，以提高所述水平支撑杆的稳定性；

所述水平支撑杆为单个单节钢杆或多个单节钢杆连接而成，所述水平支撑杆的前端设置有支撑锥头，并通过所述支撑锥头顶撑所述反力架；所述水平支撑杆与所述反力架之间设置有步进油缸，所述步进油缸顶撑所述反力架，使其沿始发轨道移动；

所述钢杆的长度与隧道管片宽度相对应，以用于增加所述单节钢杆的数量进行顶撑所述反力架。

2.根据权利要求1所述的盾构始发反力架组合结构，其特征在于，所述钢环的垂直方向上设置有多根螺杆，所述螺杆的端头通过滚轮顶于盾构机盾尾内，通过所述螺杆进行调节所述钢环在盾尾内的位置，以确保始发工作的完成。

3.根据权利要求2所述的盾构始发反力架组合结构，其特征在于，所述螺杆的数量为6根，且分别设置在所述钢环圆周的28.5°、104°、142°、218°、256°、331.5°位置处，以使所述钢环的中心点与盾构机盾尾中心点相对应。

4.根据权利要求1所述的盾构始发反力架组合结构，其特征在于，所述反力架包括由上横梁、下横梁和连接所述上横梁和下横梁的立柱形成的框体；所述框体的内部设置有内环，所述内环为圆形钢环，且所述框体四角的内部设置有增强其稳定性的斜支撑。

5.根据权利要求1所述的盾构始发反力架组合结构，其特征在于，所述支撑架包括竖杆和连接所述竖杆的横杆，所述竖杆的底部设置有底座，所述竖杆上设置有支撑所述水平支撑杆的支撑部。

6.根据权利要求1所述的盾构始发反力架组合结构，其特征在于，所述水平支撑杆的数量为四组，每组两根，分别设置在所述反力架后端的四角，且每组两根水平支撑杆之间通过竖向柱连接，所述步进油缸一端顶撑所述反力架，另一端顶撑所述竖向柱。

7.根据权利要求6所述的盾构始发反力架组合结构，其特征在于，所述竖向柱在所述步进油缸顶推位置处设置有步进油缸座，所述步进油缸座包括四根小油缸顶撑楔形钢板，通过所述小油缸的伸缩调整所述水平支撑杆端头的朝向，并起到固定所述水平支撑杆端头的作用。

8.根据权利要求1所述的盾构始发反力架组合结构，其特征在于，所述钢环上与盾构机主机推进油缸对应位置处设置有推进油缸座，以确保所有推进油缸的顶推面在同一个平面内。

9.根据权利要求1所述的盾构始发反力架组合结构，其特征在于，所述反力架的顶部设置有至少两个悬吊架，所述悬吊架上安装有电动葫芦，用以安装所述支撑锥头和单节钢杆；所述悬吊架包括竖向、水平以及倾斜的工字钢形成的三角形结构，所述三角形结构的一角焊接在所述反力架上。

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