一种盾构机的推进系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种盾构机的推进系统，包括由多个推进油缸组成的推进装置，推进油缸通过螺栓与中折盾连接；圆环、固定板、推进底座依次通过销轴与螺栓连接于推进油缸上，且圆环先连接在推进油缸上，然后依次是固定板和推进底座；垫板通过螺钉与推进底座连接；撑靴安装座为方便推进底座安装用，使用时垫板不安装，通过螺栓直接与推进底座连接，当推进底座安装好后拆除；推进油缸行程计组件通过安装座分别与尾盾和推进油缸连接；每个推进油缸中心始终远离每块管片的边缘。本实用新型的推进系统，有效避免管片边缘被压溃现象，提高管片拼装速度，降低施工成本。
【专利说明】
一种盾构机的推进系统
技术领域
[0001]本实用新型属于盾构机技术领域，尤其涉及一种盾构机的推进系统。
【背景技术】
[0002]盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。
[0003]盾构机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
[0004]盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
[0005]用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。
[0006]目前，在盾构机掘进施工过程中，隧道管片主要采用平板式单层预制钢筋混凝土管片，每环管片普遍采用3+2+1模式，非均匀对称布置，所拼装的管片位置环与环不相同，交错放置，而推进装置中的推进油缸的布置是固定的，均匀对称分布。当盾构机处在掘进模式状态下，推进油缸达到最大工作压力，此时若推进油缸中心作用于每环管片中的两块相邻管片的接缝位置处，经常会出现管片边缘被压溃的现象，这个问题会给施工带来困扰，因此现阶段需要一种新的推进装置来满足施工要求。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的多个方面提供一种盾构机的推进系统，能解决管片边缘被压溃的问题，方便盾构机的施工。
[0008]本实用新型的一方面提供一种盾构机的推进系统，包括由多个推进油缸组成的推进装置，每个推进装置包括:推进油缸、圆环、固定板、推进底座、垫板、销轴、推进油缸行程计组件、撑靴安装座、中折盾和尾盾；
[0009]其中，所述推进油缸通过螺栓与所述中折盾连接；
[0010]所述圆环、固定板、推进底座依次通过销轴与螺栓连接于所述推进油缸上，且所述圆环先连接在所述推进油缸上，然后依次是所述固定板和推进底座；[0011 ]所述垫板通过螺钉与推进底座连接；
[0012]所述撑靴安装座为方便推进底座安装用，使用时垫板不安装，通过螺栓直接与推进底座连接，且所述撑靴安装座当推进底座安装好后拆除；
[0013]所述推进油缸行程计组件通过安装座分别与所述尾盾和所述推进油缸连接；
[0014]其中，每个推进油缸的中心始终远离每块管片的边缘。
[0015]较佳地，所述多个推进油缸在360°圆周范围内均匀布置。
[0016]较佳地，所述多个推进油缸的数量为偶数。
[0017]较佳地，所述多个推进油缸的数量为16。
[0018]较佳地，所述16个推进油缸两两之间按22.5°夹角均布。
[0019]较佳地，所述多个推进油缸按照顺时针分布，且第一个推进油缸在0°位置处，其中0°位置为隧道最顶端的位置。
[0020]本实用新型多个方面描述的盾构机的推进系统，由于每个推进油缸中心始终远离每块管片的边缘，有效的避免了当盾构机处在掘进模式状态下，推进油缸达到最大工作压力时，管片边缘被压溃的现象，提高了管片拼装的速度，降低了施工的成本。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本实用新型的一实施例的隧道管片的第一种布置方式示意图；
[0023]图2为本实用新型的另一实施例的隧道管片的第二种布置方式示意图；
[0024]图3为本实用新型的另一实施例的隧道管片的第三种布置方式示意图；
[0025]图4为本实用新型的实施例的一种盾构机的推进系统的推进油缸布置示意图；
[0026]图5为本实用新型的实施例的一种盾构机的推进系统的任意一个推进装置的结构示意图；
[0027]图6为本实用新型的实施例的一种盾构机的推进系统的推进油缸与第一种布置方式的隧道管片作用位置的示意图；
[0028]图7为本实用新型的实施例的一种盾构机的推进系统的推进油缸与第二种布置方式的隧道管片作用位置的示意图；
[0029]图8为本实用新型的实施例的一种盾构机的推进系统的推进油缸与第三种布置方式的隧道管片作用位置的示意图。
【具体实施方式】
[0030]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0031]本实用新型的实施例的所述隧道管片包括三片A型管片、一片BI型管片、一片B2型管片和一片C型管片，其中，每个A型管片、BI型管片和B2型管片的扇角均为67.5°，所述C型管片的扇角均为22.5°，所述A型管片、一片BI型管片、一片B2型管片和一片C型管片依次连接组成圆形的隧道管片，其中，拼装连接的方式有多种多样，每个管片主要为平板式单层预制钢筋混凝土管片，每环管片采用3+2+1模式，非均匀对称分布，错缝拼接，例如，可以如图1-3三种方式。
[0032]图1为本实用新型的一实施例的隧道管片的第一种布置方式示意图，所述三片A型管片依次连接且位于所述隧道管片的下半部，所述BI型管片和所述B2型管片分别连接于所述三片A型管片连接后的两端口，最后所述C型管片连接所述BI型管片和所述B2型管片组成所述圆形隧道管片。其中，左边的A型管片的端口连接所述B2型管片，且它们的连接线位于隧道水平线以下且与所述隧道水平线夹角为11.25°，右边的A型管片的端口连接所述BI型管片的一个端口，且所述BI型管片的另一端口位于隧道竖直线左侧(即超过隧道竖直线)且与所述隧道竖直线夹角为11.25°，所述C型管片位于所述BI型管片和所述B2型管片之间并分别连接所述BI型管片和所述B2型管片。各个管片与水平线或竖直线的夹角具体可以如图1所示。
[0033]图2为本实用新型的另一实施例的隧道管片的第二种布置方式示意图，所述三片A型管片依次连接且位于所述隧道管片的下半部，所述BI型管片和所述B2型管片分别连接于所述三片A型管片连接后的两端口，最后所述C型管片连接所述BI型管片和所述B2型管片组成所述圆形隧道管片。其中，右边的A型管片的端口连接所述BI型管片，且它们的连接线位于隧道水平线以下且与所述隧道水平线夹角为11.25°，左边的A型管片的端口连接所述B2型管片其中一个端口，且所述B2型管片的另一端口位于隧道竖直线右侧(即超过隧道竖直线)且与所述隧道竖直线夹角为11.25°，所述C型管片位于所述BI型管片和所述B2型管片之间并分别连接所述BI型管片和所述B2型管片。各个管片与水平线或竖直线的夹角具体可以如图2所示。
[0034]图3为本实用新型的另一实施例的隧道管片的第三种布置方式示意图，所述三片A型管片依次连接且位于所述隧道管片的下半部，所述BI型管片和所述B2型管片分别连接于所述三片A型管片连接后的两端口，最后所述C型管片连接所述BI型管片和所述B2型管片组成所述圆形隧道管片。其中，右边的A型管片的端口连接所述BI型管片，且它们的连接线位于隧道水平线之上且与所述隧道水平线夹角为11.25°，左边的A型管片的端口连接所述B2型管片其中一个端口，且所述B2型管片的另一端口位于隧道竖直线左侧(即未超过隧道竖直线)且与所述隧道竖直线夹角为11.25°，所述C型管片位于所述BI型管片和所述B2型管片之间并分别连接所述BI型管片和所述B2型管片。各个管片与水平线或竖直线的夹角具体可以如图3所示。
[0035]如图4所示，为本实用新型的实施例的一种盾构机的推进系统的推进油缸布置示意图，其中，所述盾构机的推进系统为适用于土压平衡式盾构机的推进系统，所述推进系统包括由多个(例如16个)推进油缸组成的推进装置，为使得所述多个推进油缸在360°圆周范围内均匀布置，所述推进油缸数量为偶数。后续实施例中，为描述方便，本实施例的推进系统以包括16个推进油缸组成的推进装置为例进行说明，即推进油缸SJ-1至SJ-16，所述16个推进油缸在360°圆周范围内布置，本实用新型并不局限于16个推进油缸，可以包括任意数量的推进油缸，例如8个推进油缸、10个推进油缸、12个推进油缸、32个推进油缸等等。第一个推进油缸SJ-1在0°位置处，其中0°位置为隧道最顶端的位置，16个推进油缸两两之间按22.5°夹角均布，每个推进油缸的中心始终远离每块管片的边缘。其中，每个推进油缸构成所述推进装置中均起推进作用，相当于所述推进系统的一个子推进装置，每个所述推进装置的结构图如5所示。
[0036]图5为本实用新型的实施例的一种盾构机的推进系统的任意一个推进装置的结构示意图，所述推进装置包括推进油缸1、圆环2、固定板3、推进底座4、垫板5、销轴6、推进油缸行程计组件7、撑靴安装座8、中折盾9和尾盾10;其中，所述推进油缸I通过螺栓与所述中折盾9连接;所述圆环2、固定板3、推进底座4依次通过销轴6与螺栓连接于所述推进油缸I上，且所述圆环2先连接在所述推进油缸I上，然后依次是所述固定板3和推进底座4;所述垫板5通过螺钉与推进底座4连接;所述撑靴安装座8为方便推进底座4安装用，使用时垫板5不安装，通过螺栓直接与所述推进底座4连接，当推进底座4安装好后拆除;所述推进油缸行程计组件7通过安装座分别与所述尾盾10和所述推进油缸I连接。
[0037]如图6至图8所示，分别为本实用新型的实施例的一种盾构机的推进系统的推进油缸布置与图1、2和3的隧道管片的布置方式结合的示意图，在所有的推进系统的推进油缸布置与图1、2和3的隧道管片的布置方式结合中，所述三片A型管片、一片BI型管片和一片B2型管片均布置3个推进油缸，所述C型管片布置一个推进油缸，所有的推进油缸布置按照顺时针布置，其中，第I个油缸(即SJ-1)布置在隧道的最顶端，每个推进油缸中心始终远离每块管片的边缘。
[0038]由于每个推进油缸中心始终远离每块管片的边缘，有效的避免了当盾构机处在掘进模式状态下，推进油缸达到最大工作压力时，管片边缘被压溃的现象，提高了管片拼装的速度，降低了施工的成本。
[0039]综上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种盾构机的推进系统，其特征在于，包括由多个推进油缸组成的推进装置，每个推进装置包括:推进油缸(I)、圆环(2)、固定板(3)、推进底座(4)、垫板(5)、销轴(6)、推进油缸行程计组件(7)、撑靴安装座(8)、中折盾(9)和尾盾(10); 其中，所述推进油缸(I)通过螺栓与所述中折盾(9)连接； 所述圆环(2)、固定板(3)、推进底座(4)依次通过销轴(6)与螺栓连接于所述推进油缸(I)上，且所述圆环(2)先连接在所述推进油缸(I)上，然后依次是所述固定板(3)和推进底座⑷； 所述垫板(5)通过螺钉与推进底座(4)连接； 所述撑靴安装座(8)为方便推进底座(4)安装用，使用时垫板(5)不安装，通过螺栓直接与所述推进底座(4)连接，当推进底座(4)安装好后拆除； 所述推进油缸行程计组件(7)通过安装座分别与所述尾盾(10)和所述推进油缸(I)连接； 其中，每个推进油缸(I)的中心始终远离每块管片(11)的边缘。2.如权利要求1所述的盾构机的推进系统，其特征在于，所述多个推进油缸在360°圆周范围内均匀布置。3.如权利要求1所述的盾构机的推进系统，其特征在于，所述多个推进油缸的数量为偶数。4.如权利要求1-3任意一项所述的盾构机的推进系统，其特征在于，所述多个推进油缸的数量为16。5.如权利要求4所述的盾构机的推进系统，其特征在于，所述16个推进油缸两两之间按22.5°夹角均布。6.如权利要求1所述的盾构机的推进系统，其特征在于，所述多个推进油缸按照顺时针分布，且第一个推进油缸在0°位置处，其中0°位置为隧道最顶端的位置。
【文档编号】E21D9/06GK205577998SQ201620323469
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】李梦娇, 王小军, 王磊, 刘贺彩, 闫玉鑫, 王璐, 孙相志, 陈利, 邓瑞娟
【申请人】秦皇岛天业通联重工股份有限公司