CN217681743U - 一种tbm始发工装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种TBM始发工装,包括TBM主机,TBM主机包括刀盘、前盾、主驱动、推进油缸和支撑盾,还包括始发基架、前防扭块、后防扭块、移动反力架、反力斜支撑、连接件、反力支撑和混凝土导台;始发基架铺设在组装洞室内,始发基架包括中基架和侧基架;所述前盾两侧设置前防扭块,支撑盾两侧设置后防扭块,前防扭块和后防扭块均抵在中基架上;始发基架前端设置混凝土导台;始发基架上设置有移动反力架,移动反力架连接在支撑盾后方,移动反力架和侧基架之间设置反力斜支撑;组装洞室内设置有预留桩孔,预留桩孔内设置有反力支撑,反力支撑紧抵在始发基架后端。本实用新型采用始发工装取代了始发洞室,降低土建施工作业量,节省人力物力。
Description
技术领域
本实用新型涉及TBM隧道施工技术领域,尤其涉及一种TBM始发工装。
背景技术
近年来,TBM设备在施工领域应用越来越普遍,在抽水蓄能领域采用紧凑型TBM进行小曲线半径隧道的开挖,紧凑型TBM主机由刀盘、前盾、主驱动、推进油缸、支撑盾等部件组成。
TBM组装调试完成后进行始发作业,常用方法是,预先开挖始发洞室,TBM在组装洞室完成组装后利用辅助顶推油缸将TBM主机顶推进始发洞室,借助撑靴撑紧始发洞洞壁提供的反力向前掘进。
上述始发方法需预先开挖始发洞室,始发洞室采用钻爆方法开挖,存在超、欠挖问题,且钻爆开挖完成后需二次喷浆,增加了工程项目的土建工作量,浪费大量的人力及物力,施工工程量大,施工周期长,同时也阻碍施工效率的提高。
发明内容
本实用新型为了解决现有TBM始发需开挖始发洞室增加土建工作量、浪费人力物力的问题,提供一种TBM始发工装,取消了始发洞室的开挖,降低土建施工作业量,节省人力物力。
为实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:
一种TBM始发工装,包括TBM主机,所述TBM主机包括刀盘、前盾、主驱动、推进油缸和支撑盾,还包括始发基架、前防扭块、后防扭块、移动反力架、反力斜支撑、连接件、反力支撑和混凝土导台;
所述始发基架铺设在组装洞室内,便于对TBM主机进行承载,所述始发基架为钢结构框架,有效保证始发基架的强度,始发基架包括中基架和设置在中基架两侧的侧基架,所述中基架中部弧形下凹以适配TBM主机外形轮廓;
所述前盾和支撑盾均布设在中基架上,前盾两侧设置所述前防扭块,支撑盾两侧设置所述后防扭块,前防扭块和后防扭块均抵在中基架上以防滚动;
所述始发基架前端设置所述混凝土导台,所述混凝土导台中部弧形下凹以承载所述刀盘;所述始发基架上竖向可拆卸设置有所述移动反力架,移动反力架连接在支撑盾后方,为TBM主机推进提供反力,移动反力架两端和侧基架之间可拆卸设置所述反力斜支撑以连接,保证移动反力架安装的稳定,所述连接件为螺栓结构;
所述组装洞室内设置有预留桩孔,所述预留桩孔内设置有所述反力支撑,反力支撑紧抵在始发基架后端以防始发基架后移。
进一步地,所述侧基架为前后拼装的多组构成,每组侧基架为截面呈矩形的长方架体结构,相邻两组侧基架之间设置所述连接件,侧基架采用模块化安装结构,便于安装拆卸及重复利用,侧基架和中基架之间设置所述连接件。
进一步地,所述中基架也为前后拼装的多组构成,每组中基架包括对称螺栓连接的两段,中基架也采用模块化安装结构,每段中基架的截面呈直角梯形、且斜腰为弧形边,相邻两组中基架之间设置所述连接件。
进一步地,所述前防扭块通过所述连接件与前盾连接,所述后防扭块与支撑盾焊接,前防扭块和后防扭块均为三角结构,前防扭块和后防扭块分别抵在中基架两侧的侧平面上。
进一步地,所述混凝土导台对应布设在中基架前端、且位于两侧侧基架之间,混凝土导台靠近于始发掌子面、且在掘进方向长度为1m,所述刀盘布设在混凝土导台上。
进一步地,所述中基架和侧基架上平面均开设有若干螺栓孔,所述移动反力架为矩形的钢结构架体,移动反力架通过所述连接件与中基架、侧基架连接。
进一步地,所述反力斜支撑倾斜布设,反力斜支撑上端通过所述连接件与移动反力架连接、下端也通过所述连接件与侧基架连接,反力斜支撑、移动反力架和侧基架连接组合呈三角结构,有效保证移动反力架的稳固;所述反力斜支撑包括上下层叠排布的长钢架和短钢架。
进一步地,所述反力支撑竖向布设,反力支撑上端伸出预留桩孔,反力支撑数量为多个、分别抵在侧基架和中基架后端。
通过上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
本实用新型结构设计合理,将TBM始发时采用撑靴撑紧洞壁提供的反力改为由移动反力架提供,取消了始发洞室的开挖,降低土建施工作业量,节省人力物力。移动反力架能够提供TBM主机始发时破岩所需的推进反力,反力斜支撑一端连接移动反力架的后端、一端连接始发基架,可保证TBM主机推进的稳定。
本实用新型在TBM主机向前推进一个行程后,解除反力斜支撑与始发基架、移动反力架与始发基架的固定连接,推进油缸回收带动支撑盾、移动反力架与反力斜支撑向前移动一个行程。而后将移动反力架、反力斜支撑固定在始发基架上,继续向前掘进直至支撑盾完全进入开挖轮廓。
本实用新型采用始发工装取代了始发洞室,减少了地下空间一次性用途洞室的开挖,能够更合理的利用地下空间,也减少地下开挖爆破作业,安全性高,同时能够避免因爆破开挖始发洞室带来的超欠挖问题,避免二次返工作业。始发工装整体采用钢材焊接制作,可拆装重复使用,节约成本。
附图说明
图1是本实用新型一种TBM始发工装的整体结构示意图。
图2是本实用新型一种TBM始发工装的图1的俯视图,图中TBM主机未示出。
图3是本实用新型一种TBM始发工装的刀盘侧视图。
图4是本实用新型一种TBM始发工装的前盾侧视图。
图5是本实用新型一种TBM始发工装的支撑盾侧视图。
附图中标号为:1为刀盘,2为前盾,3为主驱动,4为推进油缸,5为支撑盾,6为始发基架,61为中基架,62为侧基架,7为前防扭块,8为后防扭块,9为移动反力架,10为反力斜支撑,11为连接件,12为反力支撑,13为混凝土导台,14为始发掌子面。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细描述:
如图1~图5所示,一种TBM始发工装,包括TBM主机,所述TBM主机包括刀盘1、前盾2、主驱动3、推进油缸4和支撑盾5,TBM主机为现有技术,此处不再赘述。还包括始发基架6、前防扭块7、后防扭块8、移动反力架9、反力斜支撑10、连接件11、反力支撑12和混凝土导台13。
所述始发基架6用于承载TBM主机,始发基架6安装时,所述始发基架6铺设在组装洞室内,所述始发基架6为钢结构框架,所述始发基架6包括中基架61和设置在中基架61两侧的侧基架62。
所述侧基架62为前后拼装的多组构成,每组侧基架62为截面呈矩形的长方架体结构,相邻两组侧基架62之间设置所述连接件11,连接件11为螺栓结构,实现侧基架62之间的连接安装,侧基架62和中基架61之间设置所述连接件11,也实现始发基架6整体的安装。
所述中基架61也为前后拼装的多组构成,每组中基架61包括对称螺栓连接的两段,每段中基架61的截面呈直角梯形、且斜腰为弧形边,相邻两组中基架61之间设置所述连接件11,实现中基架61之间的连接安装。
为了更好的承载TBM主机,所述中基架61中部弧形下凹以适配TBM主机外形轮廓,即通过中基架61来承载TBM主机。
具体的,中基架61在承载TBM主机时,所述前盾2和支撑盾5均布设在中基架61上,前盾2左右两侧设置所述前防扭块7,支撑盾5左右两侧设置所述后防扭块8,前防扭块7和后防扭块8均抵在中基架61上以防滚动。
防扭块在安装时,所述前防扭块7通过所述连接件11与前盾2后方连接,具备可拆卸连接的安装方式,所述后防扭块8与支撑盾5焊接。前防扭块7和后防扭块8均为三角结构,前防扭块7和后防扭块8分别抵在中基架61两侧的侧平面上、受到始发基架6的约束可限制盾体掘进时的滚动。
所述始发基架6前端设置所述混凝土导台13,即所述混凝土导台13对应布设在中基架61前端、且位于两侧的侧基架62之间,混凝土导台13靠近于始发掌子面14、且在掘进方向长度为1m,混凝土导台13位于刀盘1始发位置的下部,采用混凝土预先浇筑制作。
所述混凝土导台13中部弧形下凹以承载所述刀盘1,即所述刀盘1布设在混凝土导台13上,混凝土导台13的断面结构形式与始发基架6断面保持一致。
所述始发基架6上竖向可拆卸设置有所述移动反力架9,所述移动反力架9为矩形的钢结构架体,移动反力架9抵在支撑盾5后方、且与其连接,可为TBM主机移动提供反力,同时移动反力架9可由支撑盾5带动前移。
移动反力架9在安装时,所述中基架61和侧基架62上平面均开设有若干等距布设的螺栓孔,移动反力架9通过所述连接件11与中基架61、侧基架62连接,实现移动反力架9的安装。连接件11与不同的螺栓孔配合,可实现移动反力架9安装在始发基架6的任意位置。
为了对移动反力架9进行有效支撑,所述移动反力架9两端和侧基架62之间可拆卸设置所述反力斜支撑10以连接,所述反力斜支撑10倾斜布设、且位于移动反力架9后方。
反力斜支撑10在安装时,所述反力斜支撑10上端通过所述连接件11与移动反力架9连接、下端也通过所述连接件11与侧基架62连接,反力斜支撑10、移动反力架9和侧基架62连接组合呈三角结构,实现移动反力架9的稳固。
所述反力斜支撑10包括上下层叠排布的长钢架和短钢架,更进一步提高对移动反力架9的支撑效果。反力斜支撑10下端的连接件11与不同的螺纹孔配合,也可实现斜支撑安装在始发基架6的任意位置。
为了实现始发基架6的固定,所述组装洞室内设置有预留桩孔,所述预留桩孔内设置有所述反力支撑12,反力支撑12紧抵在始发基架6后端以防始发基架6后移。具体的,所述反力支撑12竖向布设,反力支撑12上端伸出预留桩孔,反力支撑12分别抵在侧基架62和中基架61后端。
在TBM主机组装调试时安装本始发工装,先组装始发基架6、移动反力架9和反力斜支撑10,在始发基架6后部预留桩孔内插入反力支撑12,反力支撑12为钢结构框架,通过反力支撑12防止始发基架6后移。取消撑靴高压撑紧连锁。
TBM主机的推进油缸4伸出,将刀盘1、主驱动3、前盾2向前推进一个行程,而后解除反力斜支撑10与始发基架6、移动反力架9与始发基架6的固定连接,推进油缸4回收带动支撑盾5、移动反力架9与反力斜支撑10向前移动一个行程。再将移动反力架9、反力斜支撑10固定在始发基架6上,继续向前掘进直至支撑盾5完全进入开挖轮廓。
其中,当前盾2进入开挖轮廓内时拆卸前盾2后部的前防扭块7。当支撑盾5随着推进逐步进入开挖轮廓内时,根据掘进行程按照从前到后依次刨除支撑盾5上的后防扭块8。当支撑盾5进入开挖轮廓后,拆除移动反力架9,采用撑靴提供反力来支撑。
以上所述之实施例,只是本实用新型的较佳实施例而已,并非限制本实用新型的实施范围,故凡依本实用新型专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均应包括于本实用新型申请专利范围内。
Claims (8)
1.一种TBM始发工装,包括TBM主机,所述TBM主机包括刀盘(1)、前盾(2)、主驱动(3)、推进油缸(4)和支撑盾(5),其特征在于,还包括始发基架(6)、前防扭块(7)、后防扭块(8)、移动反力架(9)、反力斜支撑(10)、连接件(11)、反力支撑(12)和混凝土导台(13);
所述始发基架(6)铺设在组装洞室内,所述始发基架(6)为钢结构框架,始发基架(6)包括中基架(61)和设置在中基架(61)两侧的侧基架(62),所述中基架(61)中部弧形下凹以适配TBM主机外形轮廓;
所述前盾(2)和支撑盾(5)均布设在中基架(61)上,前盾(2)两侧设置所述前防扭块(7),支撑盾(5)两侧设置所述后防扭块(8),前防扭块(7)和后防扭块(8)均抵在中基架(61)上以防滚动;
所述始发基架(6)前端设置所述混凝土导台(13),所述混凝土导台(13)中部弧形下凹以承载所述刀盘(1);所述始发基架(6)上竖向可拆卸设置有所述移动反力架(9),移动反力架(9)连接在支撑盾(5)后方,移动反力架(9)两端和侧基架(62)之间可拆卸设置所述反力斜支撑(10)以连接,所述连接件(11)为螺栓结构;
所述组装洞室内设置有预留桩孔,所述预留桩孔内设置有所述反力支撑(12),反力支撑(12)紧抵在始发基架(6)后端以防后移。
2.根据权利要求1所述的一种TBM始发工装,其特征在于,所述侧基架(62)为前后拼装的多组构成,每组侧基架(62)为截面呈矩形的长方架体结构,相邻两组侧基架(62)之间设置所述连接件(11),侧基架(62)和中基架(61)之间设置所述连接件(11)。
3.根据权利要求2所述的一种TBM始发工装,其特征在于,所述中基架(61)也为前后拼装的多组构成,每组中基架(61)包括对称螺栓连接的两段,每段中基架(61)的截面呈直角梯形、且斜腰为弧形边,相邻两组中基架(61)之间设置所述连接件(11)。
4.根据权利要求1所述的一种TBM始发工装,其特征在于,所述前防扭块(7)通过所述连接件(11)与前盾(2)连接,所述后防扭块(8)与支撑盾(5)焊接,前防扭块(7)和后防扭块(8)均为三角结构,前防扭块(7)和后防扭块(8)分别抵在中基架(61)两侧的侧平面上。
5.根据权利要求1所述的一种TBM始发工装,其特征在于,所述混凝土导台(13)对应布设在中基架(61)前端、且位于两侧侧基架(62)之间,混凝土导台(13)靠近于始发掌子面(14)、且在掘进方向长度为1m,所述刀盘(1)布设在混凝土导台(13)上。
6.根据权利要求1所述的一种TBM始发工装,其特征在于,所述中基架(61)和侧基架(62)上平面均开设有若干螺栓孔,所述移动反力架(9)为矩形的钢结构架体,移动反力架(9)通过所述连接件(11)与中基架(61)、侧基架(62)连接。
7.根据权利要求6所述的一种TBM始发工装,其特征在于,所述反力斜支撑(10)倾斜布设,反力斜支撑(10)上端通过所述连接件(11)与移动反力架(9)连接、下端也通过所述连接件(11)与侧基架(62)连接,反力斜支撑(10)、移动反力架(9)和侧基架(62)连接组合呈三角结构;
所述反力斜支撑(10)包括上下层叠排布的长钢架和短钢架。
8.根据权利要求1所述的一种TBM始发工装,其特征在于,所述反力支撑(12)竖向布设,反力支撑(12)上端伸出预留桩孔,反力支撑(12)分别抵在侧基架(62)和中基架(61)后端。
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