CN217896356U - 一种tbm施工隧洞洞壁清洗装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种TBM施工隧洞洞壁清洗装置，包括设置在隧洞内的环形梁、设置在所述环形梁和喷混桥支撑架之间的纵向导向结构、以及设置在所述环形梁上且可沿所述环形梁的周向方向移动的环向清洗结构。本实用新型通过将本清洗装置安装在所述喷混桥支撑架上，一方面利用喷混桥支撑架的纵向移动实现本清洗装置的整体纵向移动；另一方面在喷射混凝土施工前对隧洞洞壁进行冲洗，在不影响混凝土设施运行的情况下，也避免了因喷射混凝土回弹料造成的污染问题。
Description
技术领域
本实用新型属于隧道施工技术领域，尤其是涉及一种TBM施工隧洞洞壁清洗装置。
背景技术
TBM施工指的是通过使用全横断面隧道掘进机，进行城市隧道施工的一种施工措施，在TBM开挖过程中，由于刀盘切割岩面、锚杆钻机钻孔过程中产生大量的岩粉吸附于岩壁上，如果不清理，会导致后续喷射混凝土与岩面不能紧密结合造成大量的回弹力料的浪费，因此提出一种对洞壁的清洗装置以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种TBM施工隧洞洞壁清洗装置，通过将本清洗装置安装在所述喷混桥支撑架上，一方面利用喷混桥支撑架的纵向移动实现本清洗装置的整体纵向移动；另一方面在喷射混凝土施工前对隧洞洞壁进行冲洗，在不影响混凝土设施运行的情况下，也避免了因喷射混凝土回弹料造成的污染问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种TBM施工隧洞洞壁清洗装置，其特征在于：包括设置在隧洞内的环形梁、设置在所述环形梁和喷混桥支撑架之间的纵向导向结构、以及设置在所述环形梁上且可沿所述环形梁的周向方向移动的环向清洗结构；
所述纵向导向结构包括两个对称设置在所述喷混桥支撑架上的纵向行走机构，所述纵向行走机构通过纵向导向架与所述环形梁连接；所述纵向行走机构包括水平设置在所述喷混桥支撑架上的导向轨和设置在所述导向轨上且与所述导向轨配合的纵向行走端梁；
所述环向清洗结构包括设置在所述环形梁上且可沿所述环形梁的周向方向移动的环向导向架、与所述环向导向架连接且用于带动所述环向导向架移动的驱动组件、以及设置在所述环向导向架上且用于清洗隧洞洞壁的清洗组件。
上述的一种TBM施工隧洞洞壁清洗装置，其特征在于：所述环形梁包括多个首尾依次连接的环形单元梁，相邻的两个环形单元梁通过连接组件连接；所述连接组件包括两个对称设置在相邻的两个环形单元梁连接处的连接钢板和多个均设置在所述连接钢板上的连接螺栓，多个所述连接螺栓沿所述连接钢板的周向布设。
上述的一种TBM施工隧洞洞壁清洗装置，其特征在于：所述纵向行走端梁包括两个均设置在所述导向轨上且与所述导向轨配合的纵向导向轮，所述纵向导向轮上水平穿设有连接轴，一个所述连接轴上连接有第一驱动电机。
上述的一种TBM施工隧洞洞壁清洗装置，其特征在于：两个所述纵向导向轮沿所述导向轨的延伸方向布设，两个所述纵向导向轮的外侧设置有行走箱，所述纵向导向轮通过连接轴安装所述行走箱内，所述连接轴和所述行走箱的连接处设置有轴承。
上述的一种TBM施工隧洞洞壁清洗装置，其特征在于：所述纵向导向架包括水平连接在所述环形梁上的水平连接杆和竖向设置在所述水平连接杆的底部且与所述行走箱固定连接的竖向连接杆，所述水平连接杆布设在所述环形梁底部的环形单元梁上，所述水平连接杆和竖向连接杆围成倒 L形结构，所述纵向导向架的开口朝向所述环形梁；所述水平连接杆和竖向连接杆一体成型。
上述的一种TBM施工隧洞洞壁清洗装置，其特征在于：所述环向导向架包括两个均竖向设置在所述环形单元梁两侧的导向板和水平设置在两个所述导向板的顶部且布设在所述环形单元梁上方的连接板，两个所述导向板和连接板一体成型。
上述的一种TBM施工隧洞洞壁清洗装置，其特征在于：所述驱动组件包括设置在所述环向导向架内的传动单元和与所述传动单元连接且用于带动所述传动单元运转的第二驱动电机，所述第二驱动电机通过托板安装在所述环向导向架的一侧；所述传动单元布设在所述环向导向架内，所述传动单元包括设置在所述第二驱动电机的输出轴上且布设在所述环形单元梁顶面上的主动轮和两个均设置在所述环向导向架和所述环形梁之间且沿所述环形梁的周向方向移动的从动轮。
上述的一种TBM施工隧洞洞壁清洗装置，其特征在于：所述从动轮通过插装杆安装在所述环向导向架内，所述从动轮和所述插装杆之间转动连接，所述从动轮和所述插装杆的连接处设置有轴承。
上述的一种TBM施工隧洞洞壁清洗装置，其特征在于：所述清洗组件包括连接在所述环向导向架上的喷水头和设置在所述喷混桥支撑架上且与所述喷水头连接的储水箱，所述喷水头和所述储水箱之间通过高压水管连通；所述喷水头通过安装板安装在所述导向板上。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型通过将本清洗装置安装在所述喷混桥支撑架上，一方面利用喷混桥支撑架的纵向移动实现本清洗装置的整体纵向移动；另一方面在喷射混凝土施工前对隧洞洞壁进行冲洗，在不影响混凝土设施运行的情况下，也避免了因喷射混凝土回弹料造成的污染问题。
2、本实用新型通过设置在喷混桥支撑架上的纵向导向结构，可实现本清洗装置在喷混桥支撑架上的纵向移动，在喷混桥支撑架不进行纵向移动的过程中，可通过在纵向导向结构上的纵向移动，实现对喷混桥支撑架范围内的隧洞洞壁的清洗工作，在可移动的范围内进行操作，降低了作业环境风险。
3、本实用新型利用可沿所述环形梁的周向方向移动的环向清洗结构，对隧洞的同一横断面内进行大范围清洗，避免出现对横断面内的区域漏洗的情况，提高了清洗效率。
综上所述，本实用新型通过将本清洗装置安装在所述喷混桥支撑架上，一方面利用喷混桥支撑架的纵向移动实现本清洗装置的整体纵向移动；另一方面在喷射混凝土施工前对隧洞洞壁进行冲洗，在不影响混凝土设施运行的情况下，也避免了因喷射混凝土回弹料造成的污染问题。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1的A处放大图。
图3为本实用新型环向导向架和驱动组件的连接关系示意图。
附图标记说明:
1—隧洞； 2—环形单元梁； 3—喷混桥支撑架；
4—连接螺栓； 5—导向轨； 6—纵向导向轮；
7—连接轴； 9—行走箱； 11—第一驱动电机；
14—水平连接杆； 15—竖向连接杆； 17—连接钢板；
18—第二驱动电机； 19—主动轮； 20—从动轮；
21—喷水头； 22—储水箱； 23—高压水管；
24—安装板； 25—托板； 26—导向板；
27—连接板； 28—插装杆。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，本实用新型包括设置在隧洞1内的环形梁、设置在所述环形梁和喷混桥支撑架3之间的纵向导向结构、以及设置在所述环形梁上且可沿所述环形梁的周向方向移动的环向清洗结构；
所述纵向导向结构包括两个对称设置在所述喷混桥支撑架3上的纵向行走机构，所述纵向行走机构通过纵向导向架与所述环形梁连接；所述纵向行走机构包括水平设置在所述喷混桥支撑架3上的导向轨5和设置在所述导向轨5上且与所述导向轨5配合的纵向行走端梁；
所述环向清洗结构包括设置在所述环形梁上且可沿所述环形梁的周向方向移动的环向导向架、与所述环向导向架连接且用于带动所述环向导向架移动的驱动组件、以及设置在所述环向导向架上且用于清洗隧洞洞壁的清洗组件。
实际使用时，通过将本清洗装置安装在所述喷混桥支撑架3上，一方面利用喷混桥支撑架3的纵向移动实现本清洗装置的整体纵向移动；另一方面在喷射混凝土施工前对隧洞洞壁进行冲洗，在不影响混凝土设施运行的情况下，也避免了因喷射混凝土回弹料造成的污染问题。
其中，通过设置在喷混桥支撑架3上的纵向导向结构，可实现本清洗装置在喷混桥支撑架3上的纵向移动，在喷混桥支撑架3不进行纵向移动的过程中，可通过在纵向导向结构上的纵向移动，实现对喷混桥支撑架3 范围内的隧洞洞壁的清洗工作，在可移动的范围内进行操作，降低了作业环境风险。
另外，利用可沿所述环形梁的周向方向移动的环向清洗结构，对隧洞的同一横断面内进行大范围清洗，避免出现对横断面内的区域漏洗的情况，提高了清洗效率。
需要说明的是，所述环形梁沿隧洞横断面的周向方向布设，为了不影响施工的正常进行，所述环形梁的角度为270°，即所述环向清洗结构可清洗横断面内270°范围内的洞壁。
如图1所示，本实施例中，所述环形梁包括多个首尾依次连接的环形单元梁2，相邻的两个环形单元梁2通过连接组件连接；所述连接组件包括两个对称设置在相邻的两个环形单元梁2连接处的连接钢板17和多个均设置在所述连接钢板17上的连接螺栓4，多个所述连接螺栓4沿所述连接钢板17的周向布设。
实际使用时，两个连接钢板17分别布设在所述环形单元梁2的两侧，利用连接钢板17将两个独立的环形单元梁2连接起来，并通过连接螺栓4 对两个独立的环形单元梁2进行连接，维持所述环形梁的稳定性。
如图1所示，本实施例中，所述纵向行走端梁包括两个均设置在所述导向轨5上且与所述导向轨5配合的纵向导向轮6，所述纵向导向轮6上水平穿设有连接轴7，一个所述连接轴7上连接有第一驱动电机11。
实际使用时，如图1和图2所示，两个所述纵向导向轮6和行走箱9 组成一个行走端梁，所述第一驱动电机11安装在所述行走箱9的外侧，所述第一驱动电机11和所述连接轴7之间可连接减速器。启动所述第一驱动电机11，所述第一驱动电机11带动所述连接轴7转动，所述连接轴 7带动所述纵向导向轮6在所述导向轨5上转动实现所述纵向行走端梁在所述导向轨5上的移动。
本实施例中，两个所述纵向导向轮6沿所述导向轨5的延伸方向布设，两个所述纵向导向轮6的外侧设置有行走箱9，所述纵向导向轮6通过连接轴7安装所述行走箱9内，所述连接轴7和所述行走箱9的连接处设置有轴承。
如图1和图2所示，所述行走箱9由行走边框和水平设置在所述行走边框顶面上的顶板组成，所述行走边框和所述顶板一体成型，所述行走边框为矩形边框，所述顶板的长度小于所述行走箱9的长度，所述竖向连接杆15的底部安装在所述顶板上，所述连接轴7和所述纵向导向轮6的连接处设置有轴承。
如图1和图2所示，本实施例中，所述纵向导向架包括水平连接在所述环形梁上的水平连接杆14和竖向设置在所述水平连接杆14的底部且与所述行走箱9固定连接的竖向连接杆15，所述水平连接杆14布设在所述环形梁底部的环形单元梁2上，所述水平连接杆14和竖向连接杆15围成倒L形结构，所述纵向导向架的开口朝向所述环形梁；所述水平连接杆14和竖向连接杆15一体成型。
实际使用时，为了保证所述环形梁能在所述纵向导向架的带动下实现在隧洞内的纵向移动，所述纵向导向架和所述环形梁之间焊接连接，在实现纵向移动的情况下，还能保证二者之间的连接稳定性。
如图3所示，本实施例中，所述环向导向架包括两个均竖向设置在所述环形单元梁2两侧的导向板26和水平设置在两个所述导向板26的顶部且布设在所述环形单元梁2上方的连接板27，两个所述导向板26和连接板27一体成型。
如图3所示，本实施例中，所述驱动组件包括设置在所述环向导向架内的传动单元和与所述传动单元连接且用于带动所述传动单元运转的第二驱动电机18，所述第二驱动电机18通过托板25安装在所述环向导向架的一侧；所述传动单元布设在所述环向导向架内，所述传动单元包括设置在所述第二驱动电机18的输出轴上且布设在所述环形单元梁2顶面上的主动轮19和两个均设置在所述环向导向架和所述环形梁之间且沿所述环形梁的周向方向移动的从动轮20。
实际使用时，所述第二驱动电机18的输出轴穿过一侧的导向板26延伸至所述环向导向架内；所述托板25水平布设在所述环向导向架的外侧，所述托板25水平设置在一侧的所述导向板26上。
如图3所示，本实施例中，所述从动轮20通过插装杆28安装在所述环向导向架内，所述从动轮20和所述插装杆28之间转动连接，所述从动轮20和所述插装杆28的连接处设置有轴承。
实际使用时，如图3所示，所述插装杆28水平布设在所述导向板26 和环形单元梁2之间，所述插装杆28的一端固定在所述导向板26的内侧面上，所述插装杆28的另一端延伸至所述环形单元梁2内。
如图1所示，本实施例中，所述清洗组件包括连接在所述环向导向架上的喷水头21和设置在所述喷混桥支撑架3上且与所述喷水头21连接的储水箱22，所述喷水头21和所述储水箱22之间通过高压水管23连通；所述喷水头21通过安装板24安装在所述导向板26上。
实际使用时，在利用喷水头21对洞壁进行清洗时，可通过控制系统对喷水头21进行远程控制，操作人员可在可视范围内的安全区域进行操作，降低了作业环境风险。所述喷水头21选用的是鸭嘴高压喷水头，在高压工况下可形成类似于面状水流，增大冲洗水与洞壁的接触面积，提高冲洗效率。
本实用新型使用时，在所述喷混桥支撑架3上安装好所述纵向导向结构，在隧洞洞壁上安装所述环形梁和所述环向清洗结构，启动第二驱动电机18，带动所述喷水头21沿隧洞洞壁的周向方向移动，在移动过程中，喷水头21喷出水流对洞壁进行清洗；一个横断面清洗完成后，启动第一驱动电机11，带动所述纵向导向结构运转，使得所述环形梁沿隧道的延伸方向移动，所述环向清洗结构对下一个横断面进行清洗；当所述纵向导向架移动至所述喷混桥支撑架3的边缘位置时，喷混桥支撑架3沿隧道的延伸方向移动，重复上述步骤，本清洗装置继续对隧洞洞壁进行清洗，直至清洗完全部开挖的隧洞洞壁。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (9)
1.一种TBM施工隧洞洞壁清洗装置，其特征在于：包括设置在隧洞(1)内的环形梁、设置在所述环形梁和喷混桥支撑架(3)之间的纵向导向结构、以及设置在所述环形梁上且可沿所述环形梁的周向方向移动的环向清洗结构；
所述纵向导向结构包括两个对称设置在所述喷混桥支撑架(3)上的纵向行走机构，所述纵向行走机构通过纵向导向架与所述环形梁连接；所述纵向行走机构包括水平设置在所述喷混桥支撑架(3)上的导向轨(5)和设置在所述导向轨(5)上且与所述导向轨(5)配合的纵向行走端梁；
所述环向清洗结构包括设置在所述环形梁上且可沿所述环形梁的周向方向移动的环向导向架、与所述环向导向架连接且用于带动所述环向导向架移动的驱动组件、以及设置在所述环向导向架上且用于清洗隧洞洞壁的清洗组件。
2.根据权利要求1所述的一种TBM施工隧洞洞壁清洗装置，其特征在于：所述环形梁包括多个首尾依次连接的环形单元梁(2)，相邻的两个环形单元梁(2)通过连接组件连接；所述连接组件包括两个对称设置在相邻的两个环形单元梁(2)连接处的连接钢板(17)和多个均设置在所述连接钢板(17)上的连接螺栓(4)，多个所述连接螺栓(4)沿所述连接钢板(17)的周向布设。
3.根据权利要求1所述的一种TBM施工隧洞洞壁清洗装置，其特征在于：所述纵向行走端梁包括两个均设置在所述导向轨(5)上且与所述导向轨(5)配合的纵向导向轮(6)，所述纵向导向轮(6)上水平穿设有连接轴(7)，一个所述连接轴(7)上连接有第一驱动电机(11)。
4.根据权利要求3所述的一种TBM施工隧洞洞壁清洗装置，其特征在于：两个所述纵向导向轮(6)沿所述导向轨(5)的延伸方向布设，两个所述纵向导向轮(6)的外侧设置有行走箱(9)，所述纵向导向轮(6)通过连接轴(7)安装所述行走箱(9)内，所述连接轴(7)和所述行走箱(9)的连接处设置有轴承。
5.根据权利要求4所述的一种TBM施工隧洞洞壁清洗装置，其特征在于：所述纵向导向架包括水平连接在所述环形梁上的水平连接杆(14)和竖向设置在所述水平连接杆(14)的底部且与所述行走箱(9)固定连接的竖向连接杆(15)，所述水平连接杆(14)布设在所述环形梁底部的环形单元梁(2)上，所述水平连接杆(14)和竖向连接杆(15)围成倒L形结构，所述纵向导向架的开口朝向所述环形梁；所述水平连接杆(14)和竖向连接杆(15)一体成型。
6.根据权利要求2所述的一种TBM施工隧洞洞壁清洗装置，其特征在于：所述环向导向架包括两个均竖向设置在所述环形单元梁(2)两侧的导向板(26)和水平设置在两个所述导向板(26)的顶部且布设在所述环形单元梁(2)上方的连接板(27)，两个所述导向板(26)和连接板(27)一体成型。
7.根据权利要求2所述的一种TBM施工隧洞洞壁清洗装置，其特征在于：所述驱动组件包括设置在所述环向导向架内的传动单元和与所述传动单元连接且用于带动所述传动单元运转的第二驱动电机(18)，所述第二驱动电机(18)通过托板(25)安装在所述环向导向架的一侧；所述传动单元布设在所述环向导向架内，所述传动单元包括设置在所述第二驱动电机(18)的输出轴上且布设在所述环形单元梁(2)顶面上的主动轮(19)和两个均设置在所述环向导向架和所述环形梁之间且沿所述环形梁的周向方向移动的从动轮(20)。
8.根据权利要求7所述的一种TBM施工隧洞洞壁清洗装置，其特征在于：所述从动轮(20)通过插装杆(28)安装在所述环向导向架内，所述从动轮(20)和所述插装杆(28)之间转动连接，所述从动轮(20)和所述插装杆(28)的连接处设置有轴承。
9.根据权利要求6所述的一种TBM施工隧洞洞壁清洗装置，其特征在于：所述清洗组件包括连接在所述环向导向架上的喷水头(21)和设置在所述喷混桥支撑架(3)上且与所述喷水头(21)连接的储水箱(22)，所述喷水头(21)和所述储水箱(22)之间通过高压水管(23)连通；所述喷水头(21)通过安装板(24)安装在所述导向板(26)上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: POWERCHINA NORTHWEST ENGINEERING Co.,Ltd. Assignor: SINOHYDRO BUREAU 3 Co.,Ltd. Contract record no.: X2024980002130 Denomination of utility model: A TBM construction tunnel wall cleaning device Granted publication date: 20221125 License type: Common License Record date: 20240221 |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |