專利名稱：插刀式盾構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械，尤其是涉及遂道施工機(jī)械。
隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，地下施工越來(lái)越廣泛，地下鐵道的修建、市政工程中大量的地下雨水、污水及熱力管道的修建、日趨增多，然而，地下施工方法單一，施工機(jī)械簡(jiǎn)單，并且由于地下土質(zhì)情況復(fù)雜，隧道施工頂壁經(jīng)常坍塌，造成地下施工速度慢，建設(shè)周期長(zhǎng)，成本高，當(dāng)前，國(guó)際上廣泛采用盾構(gòu)法進(jìn)行地下遂道施工，我國(guó)上海的地鐵建設(shè)就使用了頂推式盾構(gòu)，提高了施工速度，頂推式盾構(gòu)一般采用預(yù)制管片襯砌，通過(guò)襯砌環(huán)為盾構(gòu)向前推進(jìn)提供必須的支反力，而襯砌環(huán)必須有高強(qiáng)度及精度，否則盾構(gòu)不能前進(jìn)，而盾構(gòu)進(jìn)出區(qū)間工作面，必須在區(qū)間兩端或遂道線路上設(shè)置豎井，使施工成本增高，頂推式盾構(gòu)為全斷面工作形式，只能適合與其相配合的單一施工方法，造成頂推式盾構(gòu)適應(yīng)性差，且盾構(gòu)造價(jià)昂貴使用壽命短。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種能超前支護(hù)，適應(yīng)性廣泛，能拆裝，操作簡(jiǎn)單，成本低不需要外界提供支反力就能推進(jìn)的新型盾構(gòu)。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)隧道上半部分為橢圓形狀的特點(diǎn)，新型盾構(gòu)的工作面也設(shè)計(jì)成半斷面橢圓形狀，機(jī)架由拱塊與底座固定連接而成，拱架分幾塊，分別由縱梁焊接而成，底座也由兩塊連接而成，以便于拆裝運(yùn)輸，拱架沿周向外表面設(shè)置多把弧形面插刀，底座底面設(shè)多把平面插刀，插刀均可在軌道滑座內(nèi)滑動(dòng)，每把插刀都由液壓推進(jìn)油缸驅(qū)動(dòng)，使插刀向前伸出依次插入土層中，當(dāng)多把插刀全部插入土層中后，安裝在機(jī)間底座上的擋土板由液壓缸推動(dòng)頂住盾構(gòu)前方的土層，開(kāi)挖作業(yè)就在并列插刀形成的支護(hù)下進(jìn)行，渣土由出渣機(jī)構(gòu)送出，當(dāng)開(kāi)挖出伸進(jìn)土層一的插刀的距離空間后，推進(jìn)油缸同時(shí)回縮，由于機(jī)架與插刀間摩擦力小于插刀與土層間的摩擦力，機(jī)架就被拉向前方一個(gè)距離，形成一個(gè)前進(jìn)循環(huán)，周而復(fù)始，盾構(gòu)不斷前進(jìn)，為了盾構(gòu)能按要求前進(jìn)，還在盾構(gòu)上設(shè)置了激光糾偏裝置及輔助轉(zhuǎn)向油缸。
由于本實(shí)用新型采用了半斷面插刀結(jié)構(gòu)，自行推進(jìn)，省去了頂推式盾構(gòu)必須的襯砌環(huán)，且不受斷面形狀的限制，能合理選擇斷面形狀，使盾構(gòu)被充分利用，由于插刀在拱頂并列排列實(shí)現(xiàn)了超前支護(hù)，在盾構(gòu)前方設(shè)置了擋土板，使整個(gè)挖掘作業(yè)安全方便的進(jìn)行，本實(shí)用新型可在工作面上拆卸，從已成的遂道中退出，省去了豎井，造價(jià)降低，整機(jī)拼裝件能多次使用。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為
圖1的右剖視圖圖3為
圖1的俯視斷面圖圖4為插刀的斷面圖圖5為插刀與滑座配合的局部視圖圖6為平面插刀斷面圖圖7為弧面插刀斷面圖從
圖1、圖2、圖3中可看出，機(jī)架(10)由左拱塊(2)、中拱塊(4)、右拱塊(8)及底座(1)組成，之間通過(guò)法蘭聯(lián)接，三個(gè)拱塊分別由4條縱梁焊接組成，長(zhǎng)方形底座(1)也分兩塊，由法蘭聯(lián)接成整體，在底座(1)與中拱塊(4)之間設(shè)前后兩組豎向支撐，以增加整個(gè)拱架的剛度，并形成盾構(gòu)機(jī)架(10)中間的工作空間，在中拱塊(4)上裝有5把弧面插刀(3)，在左拱塊(2)及右拱塊(8)上各裝有4把弧面插刀(3)，如圖7所示，而圖6所示的平面插刀(16)是安裝在底座(1)底面上的，共有8把，每把插刀均滑動(dòng)配合在各自的導(dǎo)軌滑座(19)中，如圖5所示。導(dǎo)軌滑座(19)固定在拱塊周向外表面及底座底面上，導(dǎo)軌滑座(19)兩端配合裝有密封蓋(7)，從圖2可看出每把插刀由推進(jìn)油缸(12)驅(qū)動(dòng)，推進(jìn)油缸(12)一端鉸接在拱塊及底座上，活塞桿與插刀(3)、(16)鉸鏈聯(lián)接，當(dāng)推進(jìn)油缸(12)正向進(jìn)油后，活塞桿伸出，分別推動(dòng)插刀依次插進(jìn)土層中，當(dāng)21把插刀全部插入后，挖掘作業(yè)進(jìn)行，并把渣土通過(guò)安裝在底座(1)上的螺旋輸送機(jī)(6)送出，當(dāng)挖掘形成一個(gè)500mm長(zhǎng)的空間后，21個(gè)推進(jìn)油缸(12)反向進(jìn)油，使活塞桿同時(shí)收縮，機(jī)架就靠插刀和土層之間摩擦力被拉向前方500mm，完成一個(gè)工作循環(huán)，為了防止盾構(gòu)正前方的土層坍塌，本實(shí)用新型設(shè)置了三個(gè)擋土板(5)，由三個(gè)液壓缸(13)分別驅(qū)動(dòng)，擋土板(5)可隨液壓缸(13)的活塞桿的伸出，頂在前方的土層上。
從圖4可看出插刀前端刀頭上，由螺栓固定安裝經(jīng)過(guò)液火處理的鋼制刃板(18)，磨損后更換，而插刀尾部鉸接安裝的尾板(9)提供防止不穩(wěn)定土層坍塌的支護(hù)，安裝尾板(9)的插刀，只限于盾構(gòu)頂部的9把插刀。
從圖3中還可看出底座兩側(cè)各安裝了一個(gè)轉(zhuǎn)向油缸(17)，當(dāng)盾構(gòu)轉(zhuǎn)向時(shí)活塞桿伸出分別頂在側(cè)面土層上輔助盾構(gòu)轉(zhuǎn)向。
在圖2中還顯示了激光導(dǎo)向糾偏裝置，激光指示儀發(fā)出的光束射在固定于拱架上的反射鏡(14)上，然后反射到始終處于固定位置的接受靶板(11)上，當(dāng)盾構(gòu)偏轉(zhuǎn)時(shí)接收靶板(11)上的光斑就會(huì)偏離正常位置一個(gè)距離，根據(jù)這個(gè)距離就可定性的確定盾構(gòu)的偏轉(zhuǎn)程度，便于糾正盾構(gòu)前進(jìn)方向。
權(quán)利要求1.插刀式盾構(gòu)，由機(jī)架、插刀、推進(jìn)油缸、出渣機(jī)構(gòu)等組成，其特征在于(1)機(jī)架(10)由左拱塊(2)，中拱塊(4)，右拱塊(8)及底座(1)固定聯(lián)接組成，沿拱塊(2)、(4)、(8)周向外表面及底座(1)底面安裝有軌道滑座(19)軌道滑座(19)內(nèi)滑動(dòng)配合裝有插刀(3)，(16)，軌道滑座兩端設(shè)置密封蓋(7)在插刀(3)，(16)上鉸鏈聯(lián)接推進(jìn)油缸(12)活塞桿，推進(jìn)油缸(12)鉸鏈聯(lián)接于拱塊(2)、(4)、(8)及底座(1)上，(2)在機(jī)架(10)上裝有擋土板(5)，擋土板(5)與液壓油缸(13)活塞桿鉸鏈聯(lián)接，液壓缸(13)固定在機(jī)架(10)上，(3)在中拱架(4)上裝有激光反光鏡(14)，在底座(1)上對(duì)應(yīng)反光鏡裝有激光接收靶板(11)，(4)在底座(1)兩側(cè)橫向各裝有液壓轉(zhuǎn)向油缸(17)，轉(zhuǎn)向油缸(17)活塞桿頂端按裝頂板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插刀盾構(gòu)，其特征在于插刀(3)(16)是由金屬材料焊接成型的，拱塊(2)(4)(8)上的插刀(3)其外表面是圓弧形的，底座(1)上的插刀(16)其外表面是平面的，插刀頭部裝有刃板(18)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的插刀盾構(gòu)，其特征在于拱塊(2)(4)(8)上安裝的插刀(3)尾部鉸鏈安裝有尾板(9)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種插刀式盾構(gòu)，主要由機(jī)架(10)插刀(3)(16)推進(jìn)油缸(12)底座(1)及出渣機(jī)構(gòu)(6)組成，機(jī)架(10)的上部分為半斷面橢圓形拱塊，拱塊沿周向設(shè)置13把插刀(3)，底座(1)底面安裝了8把插刀(16)，插刀由推進(jìn)油缸(12)推動(dòng)依次插入土層中，形成超前支護(hù)，挖掘在支護(hù)下進(jìn)行，渣土由出渣機(jī)構(gòu)(6)送出，待形成一個(gè)空間后，推進(jìn)油缸(12)同時(shí)收縮機(jī)架(10)就靠插刀與土層間的摩擦力被拉向前方，周而復(fù)始，盾構(gòu)不斷前進(jìn)，本實(shí)用新型適應(yīng)性強(qiáng)，拆裝方便，使用靈活，造價(jià)低。
文檔編號(hào)E21D9/04GK2236544SQ9522020
公開(kāi)日1996年10月2日 申請(qǐng)日期1995年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月25日
發(fā)明者郭建國(guó), 過(guò)百中, 楊惠光, 梁鳳林, 鄧舉富, 何於璉, 白桂云, 張敏, 鄭志敏 申請(qǐng)人:北京市地下鐵道建設(shè)公司, 鐵道部隧道工程局科學(xué)研究所