一种敞开式TBM顶护盾支撑系统的制作方法

一种敞开式tbm顶护盾支撑系统
技术领域
1.本实用新型涉及隧道掘进机技术领域，特别涉及一种敞开式tbm顶护盾支撑系统。


背景技术：

2.在tbm（tunnel boring machine，隧道掘进机）掘进过程中，隧洞上方围岩破碎时，石渣掉落至tbm设备主体，影响tbm正常作业与施工进度。在现有技术中，敞开式tbm主体上布设有钢筋排，用于围岩破碎时防止石渣掉落，但在实际施工时，石块较小时，石渣易从钢筋排缝隙中掉落，从而影响tbm支护掘进效率。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种敞开式tbm顶护盾支撑系统，能够解决现有tbm作业过程中顶护装置无法防护碎小石渣的不足。
4.本实用新型提供的一种敞开式tbm顶护盾支撑系统，包括盾本体、第一分隔部、钢板与钢筋排，所述盾本体上具有朝后敞口的内仓，所述内仓中设置有第一分隔部，所述第一分隔部的底部与内仓底面相连接，顶部与内仓顶面具有间距，以在内仓中形成有位于第一分隔部侧方的第一储存仓以及位于第一分隔部上方的第二储存仓，所述钢筋排滑动设置于第一储存仓，所述钢板滑动设置于第二储存仓。
5.根据本实用新型所述的敞开式tbm顶护盾支撑系统，所述盾本体包括上盾板、下盾板和第二分隔部，所述第二分隔部设置于上盾板与下盾板之间，并与所述上盾板和下盾板相连接，以使所述上盾板、下盾板和第二分隔部围设形成所述内仓。
6.根据本实用新型所述的敞开式tbm顶护盾支撑系统，所述第二分隔部设置为三个以上并沿上盾板依次排列，以使所述上盾板、下盾板和第二分隔部围设形成两个以上的所述内仓，各所述内仓均朝后敞口，且各所述内仓中均设置有所述第一分隔部。
7.根据本实用新型所述的敞开式tbm顶护盾支撑系统，所述内仓中设置有呈间隔布置的两个所述第一分隔部，以在所述内仓中形成有三个所述第一储存仓。
8.根据本实用新型所述的敞开式tbm顶护盾支撑系统，所述盾本体呈拱形。
9.根据本实用新型所述的敞开式tbm顶护盾支撑系统，所述盾本体两端所形成的扇面夹角为90
°‑
110
°
。
10.根据本实用新型所述的敞开式tbm顶护盾支撑系统，还包括支撑脚，所述支撑脚设置为两组且分设于盾本体两端；所述支撑脚包括直角架、底垫板与弹性件，所述直角架的两端分别连接盾本体，所述底垫板设置于直角架下方，且通过所述弹性件与直角架连接。
11.根据本实用新型所述的敞开式tbm顶护盾支撑系统，所述钢板和钢筋排的后端均伸出内仓，并均与拱架固定连接，所述拱架设置于钢筋排的底部。
12.有益效果：通过上述结构，在使用时，将钢板储存于盾本体中的第二储存仓，将钢筋排储存于盾本体中的第一储存仓，使钢板与钢筋排存储于盾本体且钢板位于钢筋排上方；遇到破碎地质时，将钢板与钢筋排自后方开口拉出盾本体，并均与拱架固定连接，拱架
固定于钢筋排的底部，随着tbm设备主体向前移动，钢板与钢筋排被逐步向后拉出，tbm掘进至合适位置时，继续拼立拱架对钢板与钢筋排进行固定，使钢板与钢筋排紧密拼接，在tbm设备本体上进行防护，阻止石渣对tbm设备本体造成损坏，依次循环，直至钢板和钢筋排使用完毕，重新在盾本体中布置钢板和钢筋排，重复上述步骤，直至通过破碎地质洞段。
13.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
14.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；
15.图1为本实用新型中敞开式tbm顶护盾支撑系统使用时与tbm本体的位置关系示意图；
16.图2为本实用新型中敞开式tbm顶护盾支撑系统中盾本体的结构示意图；
17.图3为本实用新型的敞开式tbm顶护盾中钢板储存仓与钢筋排储存仓的一种配合示意图；
18.图4为图2中a部的放大示意图；
19.图5为本实用新型的敞开式tbm顶护盾的一种工作状态；
20.图6为本实用新型的敞开式tbm顶护盾的另一种工作状态。
21.图中：1.盾本体，11.上盾板，12.下盾板，13.第一储存仓，14.第二储存仓，2.第一分隔部，3.第二分隔部，4.钢板，5.钢筋排，6.支撑脚，61.直角架，62.底垫板，63.弹性件，7.拱架，8.tbm主体。
具体实施方式
22.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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。
24.在本实用新型的描述中，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
25.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
26.参照图1-图6，提供一种敞开式tbm顶护盾支撑系统，用于对掘进过程中的tbm主体设备提供完善支撑防护。该敞开式tbm顶护盾支撑系统包括盾本体1、第一分隔部2、钢板4与
钢筋排5，盾本体1上具有朝后敞口的内仓，内仓中设置有第一分隔部2，第一分隔部2的底部与内仓底面相连接，顶部与内仓顶面具有间距，以在内仓中形成有位于第一分隔部2侧方的第一储存仓13以及位于第一分隔部2上方的第二储存仓14，钢筋排5滑动设置于第一储存仓13，钢板4滑动设置于第二储存仓14。遇到破碎地质时，将钢筋排5向后滑动抽出第一储存仓13，将钢板4向后滑动抽出第二储存仓14，并均与拱架7固定连接，拱架7固定于钢筋排5的底部，随着tbm主体8设备向前移动，钢板4与钢筋排5被逐步向后拉出，tbm主体8掘进至合适位置时，继续通过拱架7对钢板4与钢筋排5进行固定，使钢板4与钢筋排5紧密拼接，在tbm本体8设备上进行防护，阻止石渣对tbm本体8设备造成损坏，依次循环，直至钢板4和钢筋排5使用完毕，重新在盾本体1中布置钢板4和钢筋排5，重复上述步骤，直至通过破碎地质洞段。通过盾本体1与第一分隔部2的设置在顶护盾支撑系统中为钢筋排5与钢板4同时提供高效便利的储存，且保持钢板4始终位于钢筋排5上方的状态；通过钢板4与钢筋排5的配合使用，使该敞开式tbm顶护盾支撑系统为tbm本体8设备提供封闭不间断的完备保护，在钢筋排5阻挡石渣的基础上，通过钢板4避免小型石渣掉落至tbm设备主体，钢筋排5与钢板4配合为支撑系统提供足够支撑，避免石渣过多过重对支撑防护系统造成损伤。
27.优选地，盾本体1包括上盾板11、下盾板12和第二分隔部3，第二分隔部3设置于上盾板11与下盾板12之间，并与上盾板11和下盾板12相连接，以使上盾板11、下盾板12和第二分隔部3围设形成内仓。在内仓中，第二分隔部3设置为三个以上并沿上盾板11依次排列，以使上盾板11、下盾板12和第二分隔部3围设形成两个以上的内仓，各内仓均朝后敞口，且各内仓中均设置有第一分隔部2。通过第二分隔部3与第一分隔部2的配合，避免钢板4在盾本体1的内仓中晃动，提高该敞开式tbm顶护盾支撑系统使用时的便利。
28.进一步地，内仓中设置有呈间隔布置的两个第一分隔部2，以在内仓中形成有三个第一储存仓13。通过上述结构，在盾本体1中形成一个第二储存仓14与三个第一储存仓13的配合结构。在使用时，形成一个钢板4与三个钢筋排5的组合，以在组合使用时在tbm设备主体上方实现具备一定强度的封闭支撑保护。
29.进一步地，盾本体1呈拱形，以配合隧洞与tbm设备的形状为tbm设备主体提供更好的防护。参照图2，盾本体1两端形成的扇面夹角α，且90
°
≤α≤110
°
。优选地，在本实施例中，盾本体1两端所形成的扇面夹角α为100
°
，保证防护支撑效果，同时避免盾本体1过大造成的移动不便，提高该敞开式tbm顶护盾支撑系统的移动效率，降低成本。
30.进一步地，该敞开式tbm顶护盾支撑系统还包括支撑脚6，支撑脚6设置为两组且分设于盾本体1两端；支撑脚6包括直角架61、底垫板62与弹性件63，直角架61的两端分别连接盾本体1，底垫板62设置于直角架61下方，且通过弹性件63与直角架61连接。通过直角架61为拱形盾本体1提供支撑，同时，在本实施例中，弹性件63可设置为压缩弹簧，也可选择为可发生弹性形变的橡胶垫块等。通过支撑脚6使呈拱形的盾本体1更好地配合架设于tbm主体8上方，在遇到破碎地质时，支持脚可以为敞开式tbm顶护盾支撑系统提供缓冲，减少石块对敞开式tbm顶护盾支撑系统造成的撞击损伤。
31.进一步地，钢板4和钢筋排5的后端均伸出内仓，并均与拱架7固定连接，拱架7设置于钢筋排5的底部。优选地，在本实施例中，钢板4和钢筋排5通过焊接的方式与拱架7连接。
32.本实用新型提供一种敞开式tbm顶护盾支撑系统，包括盾本体1、第一分隔部2、钢板4与钢筋排5，盾本体1上具有朝后敞口的内仓，内仓中设置有第一分隔部2，第一分隔部2
的底部与内仓底面相连接，顶部与内仓顶面具有间距，以在内仓中形成有位于第一分隔部2侧方的第一储存仓13以及位于第一分隔部2上方的第二储存仓14，钢筋排5滑动设置于第一储存仓13，钢板4滑动设置于第二储存仓14。通过盾本体1与第一分隔部2的设置在顶护盾支撑系统中为钢筋排5与钢板4同时提供高效便利的储存，且保持钢板4始终位于钢筋排5上方的状态；通过钢板4与钢筋排5的配合使用，使该敞开式tbm顶护盾支撑系统为tbm设备本体提供封闭不间断的完备保护，通过钢板4避免小型石渣掉落至tbm设备主体，钢筋排5与钢板4配合为支撑系统提供足够支撑，避免石渣过多过重对支撑防护系统造成损伤。
33.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。