-
TECHNISCHES GEBIET
-
Das vorliegende Gebrauchsmuster betrifft das technische Gebiet des Tunnelbaus und der Fertigung der Schildmaschinen, insbesondere eine Hilfseinstellvorrichtung für eine Haltung einer Schildmaschine.
-
STAND DER TECHNIK
-
Während des Schildbaus sollte die Vortriebstrajektorie der Schildmaschine möglichst mit der Konstruktionsachse des Tunnels übereinstimmen, daher muss die Schildmaschine ihre Haltung kontinuierlich anpassen und korrigieren. Die Schildmaschine ist mit einem Satz von Vortriebszylindern am Umfang des Schildendes ausgestattet, die Vortriebszylinder stützen sich an der Stirnfläche des Segments ab. Beim Vorschieben des Schildes kann durch Einstellen der Hubdifferenz der Ölzylinder die Lage des Schildes korrigiert werden. Da die Komponenten mit großer Masse wie Schneidkopf und Hauptantrieb vorne am Vorderteil der Schildmaschine konzentriert sind, liegt ihr Schwerpunkt relativ vorne und sie hat die Eigenschaften eines schweren Kopfes und eines leichten Hecks. Wenn die Tragfähigkeit der Schicht gut ist, kann die von der Schicht an der Unterseite des vorderen Schildes erzeugte Stützkraft das Eigengewicht der Schildmaschine ausgleichen, und die Schildmaschine kann eine normale Vortriebslage beibehalten; Wenn der Schild in weichem Boden, Schlick und anderen Schichten vortreibt, reicht die von der Schicht erzeugte Stützkraft aufgrund der schwachen Tragfähigkeit der Schicht möglicherweise nicht aus, um das Gewicht des Schildes zu tragen, und der Kopf des Schildes sinkt unter Wirkung der Schwerkraft, was zu einem „Purzeln“ führt. Wenn der Grad des „Purzelns“ die Fähigkeit des Vortriebszylinders übersteigt, die Lage einzustellen, führt dies dazu, dass der Schild die Kontrolle über die Lage verliert, was die Qualität des Tunnelbaus beeinträchtigt.
-
INHALT DES VORLIEGENDEN GEBRAUCHSMUSTERES
-
Der Zweck des vorliegenden Gebrauchsmusters besteht darin, eine Hilfseinstellvorrichtung für eine Haltung einer Schildmaschine zur Verfügung zu stellen, die mittels des Eigengewichts der hinteren zusammengehörigen Laufkatze ein zusätzliches Lagesteuermittel für eine Haltung einer Schildmaschine bereitstellt, um das Problem mit dem „Purzeln“ der Schildmaschine zu lösen und die Qualität des Tunnelbaus zu verbessern.
-
Um den obigen Zweck zu erreichen, verwendet das vorliegende Gebrauchsmuster die folgende technische Lösung:
- eine Hilfseinstellvorrichtung für eine Haltung einer Schildmaschine, umfassend eine Zylinderstange, ein Zylinderrohr, einen Drucksensor, eine Endabdeckung, eine feste Welle, eine Anschlagplatte, einen Schildverbindungsrahmen, einen Verbindungsrahmen der Laufkatze, einen ersten Bolzen, einen zweiten Bolzen, einen dritten Bolzen, eine feste Hülse und eine Trennplatte, wobei am oberen und unteren Ende der Zylinderstange jeweils ein Drucksensor angeordnet ist, und wobei der Schildverbindungsrahmen in einer C-Form in vertikaler Richtung ausgebildet ist, und wobei am oberen und unteren Ende des Schildverbindungsrahmens jeweils eine Endabdeckung durch den ersten Bolzen fest installiert ist, und wobei die Endabdeckung an der Zylinderstange und dem Drucksensor aufgesetzt ist, und wobei der Drucksensor und die Endabdeckung durch den zweiten Bolzen miteinander fest verbunden sind; und wobei in der Mitte der Zylinderstange eine Trennplatte fest installiert ist, und wobei die Mitte der Zylinderstange mit einem Zylinderrohr ummantelt ist, und wobei die beiden Enden des Zylinderrohrs in dichtendem Kontakt mit der Zylinderstange steht, und wobei die Außenfläche der Trennplatte in dichtendem Kontakt mit dem Inneren des Zylinderrohrs steht, und wobei am oberen und unteren Ende des Zylinderrohrs jeweils eine Ölleitung angeordnet ist, und wobei das Zylinderrohr und die Zylinderstange einen Zweiwege-Hydraulikzylinder bilden; und wobei an der Vorderseite und Rückseite des Zylinderrohrs jeweils eine feste Hülse fest installiert ist, und wobei der Verbindungsrahmen der Laufkatze in einer C-Form in horizontaler Richtung ausgebildet ist, und wobei durch die beiden Enden des Verbindungsrahmens der Laufkatze eine feste Welle durchgehend eingeführt ist, und wobei ein der Zylinderstange zugewandtes Ende der festen Welle in die feste Hülse eingesteckt ist, und wobei an einem der Zylinderstange abgewandten Ende der festen Welle eine Anschlagplatte abdeckend angeordnet ist, und wobei die Anschlagplatte und der Verbindungsrahmen der Laufkatze durch den dritten Bolzen fest miteinander verbunden sind.
-
Bevorzugt ist in der Mitte der Endabdeckung ein Durchgangsloch vorgesehen, wobei die Signalleitung des Drucksensors durch das Mittelloch der Endabdeckung herausgeführt ist; und wobei die Stirnfläche der Zylinderstange den Drucksensor drückt.
-
Bevorzugt ist der Schildverbindungsrahmen an der Halterung der Segmentmontagemaschine der Schildmaschine fest installiert, wobei der Verbindungsrahmen der Laufkatze fest am vorderen Ende der Laufkatze installiert ist, und wobei die Zylinderstange drehbar mit der Endabdeckung verbunden ist, mit diesem Verbindungsverfahren werden drei Freiheitsgrade zwischen der Schildmaschine und der Laufkatze realisiert: Links- und Rechtsdrehung, Auf- und Abwärtsdrehung und Auf- und Abwärtsbewegung; die Schildmaschine kann die Laufkatze nicht nur dazu schleppen, sich normal vorwärts zu bewegen, sondern sich auch an die Situation anpassen, dass beim Vortreiben am Kurvenabschnitt die Schildmaschine und die Laufkatze relativ zueinander nach oben und unten sowie links und rechts abgelenkt sind.
-
Bevorzugt sind die Ölleitungen am oberen und unteren Ende des Zylinderrohrs jeweils mit dem externen Hydrauliksystem verbunden.
-
Bevorzugt überwacht der Drucksensor die Änderung der Kontrollkraft in Echtzeit, zeigt diese im Hauptkontrollraum an und passt die Größe der Kontrollkraft an, indem er den Druck des Hydrauliksystems kontrolliert; wenn keine Lageeinstellung erforderlich ist, wird die Stellung des Zylinderrohrs durch eine hydraulische Verriegelung arretiert, und die Einstellvorrichtung behält die Schleppfunktion der Laufkatze bei.
-
Im Vergleich zum Stand der Technik hat das vorliegende Gebrauchsmuster folgende Vorteile:
- 1. durch Ausüben einer steuerbaren Kraft auf das Schildende wird die Hilfseinstellung der Lage des Schildes realisiert, um die Genauigkeit der Vortriebslinie zu verbessern;
- 2. außer der Lageeinstellungsfunktion kann die Hilfseinstellvorrichtung gleichzeitig mit der hinteren zusammengehörigen Laufkatze verbunden sein und die hintere zusammengehörige Laufkatze schleppen, darüber hinaus weist die Hilfseinstellvorrichtung einen ausreichenden Drehungsfreiheitsgrad, was die flexible Verbindung zwischen der Schildmaschine und der hinteren zusammengehörigen Laufkatze realisiert und die Anpassungsfähigkeit des Kurvenvortriebs verbessert;
- 3. basierend auf der bestehenden Struktur der Schildmaschine wird das Eigengewicht der Laufkatze vollständig genutzt, dadurch kann eine ausreichende Kontrollkraft bereitgestellt werden, ohne den normalen Bauablauf zu beeinträchtigen.
-
Figurenliste
-
Um die ausführlichen Ausführungsbeispiele des vorliegenden Gebrauchsmusters oder die technische Lösung im Stand der Technik klarer zu erläutern, werden die zu verwendenden Figuren in der Erläuterung von den ausführlichen Ausführungsbeispielen oder dem Stand der Technik im Folgenden kurz vorgestellt. Offensichtlich zeigen die unten geschilderten Figuren nur einige Ausführungsbeispiele des vorliegenden Gebrauchsmusters. Der Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet kann auf der Grundlage der Figuren andere Figuren erhalten, ohne kreative Arbeiten zu haben.
- 1 zeigt ein schematisches Diagramm der dreidimensionalen Struktur einer Hilfseinstellvorrichtung für eine Haltung einer Schildmaschine gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster.
- 2 zeigt ein schematisches Diagramm der Montagestruktur einer Hilfseinstellvorrichtung für eine Haltung einer Schildmaschine gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster.
- 3 zeigt ein Diagramm des Arbeitsprinzips einer Hilfseinstellvorrichtung für eine Haltung einer Schildmaschine gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Zylinderstange
- 2
- Zylinderrohr
- 3
- Drucksensor
- 4
- Endabdeckung
- 5
- Feste Welle
- 6
- Anschlagplatte
- 7
- Schildverbindungsrahmen
- 8
- Verbindungsrahmen der Laufkatze
- 9
- Erster Bolzen
- 10
- Zweiter Bolzen
- 11
- Dritter Bolzen
- 12
- Schildmaschine
- 13
- Laufkatze
- 14
- Feste Hülse
- 15
- Trennplatte
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Es sollte darauf hingewiesen werden, dass in der Erläuterung des vorliegenden Gebrauchsmusters die Richtungs- oder Positionsbeziehungen mit den Fachwörtern wie „mitten“, „längs“, „quer“, „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „links“, „rechts“, „vertikal“, „horizontal“, „Oberteil“, „Boden“, „innen“, „außen“ usw. auf den in Figuren dargestellten Richtungs- oder Positionsbeziehungen basieren. Sie dienen nur zur Erläuterung des vorliegenden Gebrauchsmusters und zur Erleichterung der Erläuterung. Sie zeigen nicht und deutet nicht an, dass die dargestellten Vorrichtungen oder Elemente bestimmte Richtungen haben oder in bestimmten Richtungen gebaut und bedient werden sollen. Aufgrund dessen können sie nicht als Beschränkung für das vorliegende Gebrauchsmuster verstanden werden. Darüber hinaus werden „das erste“, „das zweite“ usw. nur zum Erklären des Ziels verwendet und sie können nicht derart verstanden werden, dass sie die relative Bedeutung anweisen oder implizieren oder auf die Anzahl der angewiesenen technischen Merkmale implizit hinweisen. Aufgrund dessen können die mit „dem ersten“, „dem zweiten“ usw. definierten Merkmale eines oder mehrere von den Merkmalen explizit oder implizit umfassen. Wenn nicht anders definiert wird, bedeutet „mehrere“ in der Erläuterung des vorliegenden Gebrauchsmusters 2 oder mehr als 2.
-
Es sollte darauf hingewiesen werden, dass die Fachwörter „installiert“, „verkoppelt“ und „verbunden“ in der Erläuterung des vorliegenden Gebrauchsmusters im weiteren Sinn verstanden werden sollen, falls keine eindeutigen Regeln und Bestimmungen bestehen. Z.B. kann es sowohl feste Verbindung als auch demontierbare Verbindung sein, oder integrierte Verbindung sein; es kann mechanische Verbindung oder elektrische Verbindung sein; es kann direkte Verbindung oder indirekte Verbindung über ein Medium sein, es kann auch eine Verbindung zwischen den Inneren von zwei Elementen sein. Der Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet kann anhand der konkreten Situationen die konkreten Bedeutungen der vorstehenden Fachwörter im vorliegenden Gebrauchsmuster verstehen.
-
Im Zusammenhang mit Figuren wird das vorliegende Gebrauchsmuster im Folgenden näher erläutert:
- Wie in 1 bis 3 dargestellt, eine Hilfseinstellvorrichtung für eine Haltung einer Schildmaschine, umfassend eine Zylinderstange 1, ein Zylinderrohr 2, einen Drucksensor 3, eine Endabdeckung 4, eine feste Welle 5, eine Anschlagplatte 6, einen Schildverbindungsrahmen 7, einen Verbindungsrahmen 8 der Laufkatze 13, einen ersten Bolzen 9, einen zweiten Bolzen 10, einen dritten Bolzen 11, eine feste Hülse 14 und eine Trennplatte 15, wobei am oberen und unteren Ende der Zylinderstange 1 jeweils ein Drucksensor 3 angeordnet ist, und wobei der Schildverbindungsrahmen 7 in einer C-Form in vertikaler Richtung ausgebildet ist, und wobei am oberen und unteren Ende des Schildverbindungsrahmens 7 jeweils eine Endabdeckung 4 durch den ersten Bolzen 9 fest installiert ist, und wobei die Endabdeckung 4 an der Zylinderstange 1 und dem Drucksensor 3 aufgesetzt ist, und wobei der Drucksensor 3 und die Endabdeckung 4 durch den zweiten Bolzen 10 miteinander fest verbunden sind; und wobei in der Mitte der Zylinderstange 1 eine Trennplatte 15 fest installiert ist, und wobei die Mitte der Zylinderstange 1 mit einem Zylinderrohr 2 ummantelt ist, und wobei die beiden Enden des Zylinderrohrs 2 in dichtendem Kontakt mit der Zylinderstange 1 steht, und wobei die Außenfläche der Trennplatte 15 in dichtendem Kontakt mit dem Inneren des Zylinderrohrs 2 steht, und wobei am oberen und unteren Ende des Zylinderrohrs 2 jeweils eine Ölleitung angeordnet ist, und wobei das Zylinderrohr 2 und die Zylinderstange 1 einen Zweiwege-Hydraulikzylinder bilden; und wobei an der Vorderseite und Rückseite des Zylinderrohrs 2 jeweils eine feste Hülse 14 fest installiert ist, und wobei der Verbindungsrahmen 8 der Laufkatze 13 in einer C-Form in horizontaler Richtung ausgebildet ist, und wobei durch die beiden Enden des Verbindungsrahmens 8 der Laufkatze 13 eine feste Welle 5 durchgehend eingeführt ist, und wobei ein der Zylinderstange 1 zugewandtes Ende der festen Welle 5 in die feste Hülse 14 eingesteckt ist, und wobei an einem der Zylinderstange 1 abgewandten Ende der festen Welle 5 eine Anschlagplatte 6 abdeckend angeordnet ist, und wobei die Anschlagplatte 6 und der Verbindungsrahmen 8 der Laufkatze 13 durch den dritten Bolzen 11 fest miteinander verbunden sind; und wobei in der Mitte der Endabdeckung 4 ein Durchgangsloch vorgesehen ist, und wobei die Signalleitung des Drucksensors 3 durch das Mittelloch der Endabdeckung 4 herausgeführt ist; und wobei die Stirnfläche der Zylinderstange 1 den Drucksensor 3 drückt; und wobei der Schildverbindungsrahmen 7 an der Halterung der Segmentmontagemaschine der Schildmaschine 12 fest installiert ist, und wobei der Verbindungsrahmen 8 der Laufkatze 13 fest am vorderen Ende der Laufkatze 13 installiert ist, und wobei die Zylinderstange 1 drehbar mit der Endabdeckung 4 verbunden ist; und wobei die Ölleitungen am oberen und unteren Ende des Zylinderrohrs 2 jeweils mit dem externen Hydrauliksystem verbunden sind; und wobei der Drucksensor 3 die Änderung der Kontrollkraft in Echtzeit überwacht, diese im Hauptkontrollraum anzeigt und die Größe der Kontrollkraft anpasst, indem er den Druck des Hydrauliksystems kontrolliert; wenn keine Lageeinstellung erforderlich ist, wird die Stellung des Zylinderrohrs 2 durch eine hydraulische Verriegelung arretiert, und die Einstellvorrichtung behält die Schleppfunktion der Laufkatze 13 bei.
-
Ein Hilfseinstellverfahren für eine Haltung einer Schildmaschine unter Verwendung der Hilfseinstellvorrichtung für eine Haltung einer Schildmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst:
- Schritt S1: der Schildverbindungsrahmen 7 wird an der Halterung der Segmentmontagemaschine der Schildmaschine 12 fest installiert, der Verbindungsrahmen 8 der Laufkatze 13 wird fest am vorderen Ende der Laufkatze 13 installiert, da die Zylinderstange 1 drehbar mit der Endabdeckung 4 verbunden ist, werden mit diesem Verbindungsverfahren drei Freiheitsgrade zwischen der Schildmaschine 12 und der Laufkatze 13 realisiert: Links- und Rechtsdrehung, Auf- und Abwärtsdrehung und Auf- und Abwärtsbewegung;
- Schritt S2: wenn die Schildmaschine 12 ein Problem mit „Purzeln“ hat, erzeugt das Zylinderrohr 2 einen Trend zur Aufwärtsbewegung, indem das Hydrauliksystem einen Druck auf den oberen Hohlraum des Zylinderrohrs 2 ausübt, unter Wirkung der Schwerkraft der Laufkatze 13 erzeugt die Zylinderstange 1 eine nach unten gerichtete Kraft und überträgt diese an das Heck der Schildmaschine 12, die Kraft wird mit der durch die Schicht auf die Schildmaschine 12 ausgeübte Stützkraft kombiniert, um ein Steuermoment zum Verhindern vom „Purzeln“ des Schildes zu bilden; um zu verhindern, dass die Laufkatze 13 angehoben wird, sollte die Kraft F die folgende Beziehung erfüllen:
- Schritt S3: mit dem ständigen Vortrieb der Schildmaschine 12 kann unter kontinuierlicher Wirkung des Moments und des Vortriebszylinders die Lage des Schildes schrittweise auf normalen Zustand wiederhergestellt werden, in diesem Prozess überwacht der Drucksensor 3 die von der Zylinderstange 1 ausgegebene, nach oben und unten gerichtete Schubkraft, nämlich die Kontrollkraft;
- Schritt S4: die Änderung der Kontrollkraft F wird in Echtzeit in dem Hauptkontrollraum angezeigt, und durch die Steuerung des Drucks des Hydrauliksystems wird die Größe von F eingestellt, im Zusammenhang mit der Einstellungssituation der Lage der Schildmaschine 12 wird die Einstellung durchgeführt, um die normale Lage reibungslos wiederherzustellen; wenn keine Lageeinstellung erforderlich ist, wenn keine Lageeinstellung erforderlich ist, wird die Stellung des Zylinderrohrs 2 durch eine hydraulische Verriegelung arretiert, und die Einstellvorrichtung behält die Schleppfunktion der Laufkatze 13 bei.
-
Oben werden die Grundprinzipien, die wichtigsten Merkmale und die Vorteile der vorliegenden Erfindung gezeigt und erläutert. Der Fachmann in dieser Branche sollte verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt ist. In den vorstehenden Ausführungsbeispielen und Beschreibung wird nur das Prinzip der vorliegenden Erfindung erläutert. Die vorliegende Erfindung wird verschiedene Änderungen und Verbesserungen haben, ohne von Gedanken und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Alle solchen Änderungen und Verbesserungen sollten als von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung gedeckt angesehen werden.
