一种盾构机的转向结构的制作方法

文档序号:14907428发布日期:2018-07-10 22:26阅读:522来源:国知局

本发明涉及盾构机技术领域,具体涉及一种盾构机的转向结构。



背景技术:

盾构隧道掘进机,简称盾构机。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,具有开掘切削土体、输送土碴、拼接隧道衬砌、测量导向纠偏等功能,设计地质、土木、机械、等多门学科技术,而且要按照不同的地址进行“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、公路等隧道工程。

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。

目前,在铁路、公路、地铁等隧道工程施工作业中,盾构机是一种常见的隧道掘进的专用工程机械。盾构机用于隧道暗挖施工作业,其主要功能是通过土体开挖、土碴排运、整机推进和管片安装等完成隧道的成型挖掘。现有的盾构机大都采用切削装置对隧道的泥土进行挖掘,然后隧道内被挖掘出的泥土及岩屑等杂物通过螺旋输送机排出,从而实现隧道的掘进作业。但现有的盾构机也存在一些不足之处:现有的盾构机构掘进过程中无法控制前进的方向,大多只能直线前进,或者由人工操作转向,费时费力。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种盾构机的转向结构,以解决现有技术中的问题。

本发明的盾构机的转向结构,包括盾构机,设于所述盾构机尾部的转向结构,以及设于所述盾构机内部的盾构机掘进装置、盾构机拼环装置和液压机;

所述转向结构包括可伸缩支撑腿和控制装置,所述可伸缩支撑腿连接控制装置;

所述可伸缩支撑腿包括液压缸和支撑装置,所述液压缸的一端连接所述支撑装置,所述液压缸的另一端连接盾构机内部的液压机;

所述盾构机掘进装置设于盾构机的前端,所述盾构机拼环装置设于盾构掘进装置的后端,所述液压机设于盾构机的后端;

所述液压机连接所述盾构机掘进装置和所述盾构机拼环装置。

优选的,所述可伸缩支撑腿包括第一可伸缩支撑腿、第二可伸缩支撑腿、第三可伸缩支撑腿和第四可伸缩支撑腿,所述第一可伸缩支撑腿、第二可伸缩支撑腿、第三可伸缩支撑腿和第四可伸缩支撑腿分别设于所述盾构机的上、下、左、右四个方位。

优选的,所述第一可伸缩支撑腿、第二可伸缩支撑腿、第三可伸缩支撑腿和第四可伸缩支撑腿的液压缸的长度相同。

优选的,所述可伸缩支撑腿设于所述盾构机的内部,所述可伸缩支撑腿的部分斜向伸出所述盾构机的外部;

所述可伸缩支撑腿与所述盾构机的尾部斜向角度为30°-40°;

所述可伸缩支撑腿的支撑装置直接接触隧洞。

优选的,所述支撑装置与隧洞接触的部位设有防滑装置。

优选的,所述液压缸采用大吨位液压缸。

采用以上的结构,使本发明的具有以下有益效果:

本发明的转向结构,可以用于普通盾构机,也可以用于扩张式盾构机,其可使盾构机无需繁杂的人工转向,只需利用可伸缩支撑腿的液压缸伸缩长度的不同,即可对各方向产生不同的作用力,进而由反作用力控制盾构机向所需的方向进行转向,由于液压缸的伸缩动作缓慢,转向 动作继而也缓慢的进行,不会直接产生大角度的转弯,造成掘进结构的损坏以及横洞的破坏。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:

图1示出本发明的盾构机转向结构的截面示意图;

图2示出本发明支撑装置的结构示意图。

图中,1、盾构机;2、液压缸;3、支撑装置;4、液压机;5、第一可伸缩支撑腿;6、第二可伸缩支撑腿;7、第三可伸缩支撑腿;8、第四可伸缩支撑腿。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中,相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见,附图中的各个部分没有按比例绘制。

所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其他实施例,都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述,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发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以通过中间间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体意义。

如图1所示,本发明的盾构机的转向结构,包括盾构机1,设于所述盾构机1尾部的转向结构,以及设于所述盾构机1内部的盾构机掘进装置、盾构机拼环装置和液压机;

所述转向结构包括可伸缩支撑腿和控制装置,所述可伸缩支撑腿连接控制装置;

所述可伸缩支撑腿包括液压缸2和支撑装置3,所述液压缸2的一端连接所述支撑装置3,所述液压缸2的另一端连接盾构机1内部的液压机4;

所述盾构机掘进装置设于盾构机1的前端,所述盾构机拼环装置设于盾构掘进装置的后端,所述液压机4设于盾构机1的后端;

所述液压机4连接所述盾构机掘进装置和所述盾构机拼环装置。

所述可伸缩支撑腿包括第一可伸缩支撑腿5、第二可伸缩支撑腿6、第三可伸缩支撑腿7和第四可伸缩支撑腿8,所述第一可伸缩支撑腿5、第二可伸缩支撑腿6、第三可伸缩支撑腿7和第四可伸缩支撑腿8分别设于所述盾构机1的上、下、左、右四个方位。

所述第一可伸缩支撑腿5、第二可伸缩支撑腿6、第三可伸缩支撑腿7和第四可伸缩支撑腿8的液压缸2的长度相同。

所述可伸缩支撑腿设于所述盾构机1的内部,所述可伸缩支撑腿的部分斜向伸出所述盾构机1的外部;

所述可伸缩支撑腿与所述盾构机1的尾部斜向角度为30°-40°;

所述可伸缩支撑腿的支撑装置3直接接触隧洞。

所述支撑装置3与隧洞接触的部位设有防滑装置。

所述液压缸2采用大吨位液压缸。

所述支撑装置3与液压缸2成夹角,所述支撑装置3直接接触隧洞。

所述支撑装置3与隧洞接触的部位设有防滑装置。

工作原理:分别设于所述盾构机1的上、下、左、右的所述第一可伸缩支撑腿5、第二可伸缩支撑腿6、第三可伸缩支撑腿7和第四可伸缩支撑腿8在其自身的液压缸2的带动下可以自由伸缩,且控制装置可以控制可伸缩支撑腿中的部分支撑腿正常伸缩或小距离伸缩,从而实现转 向。

如,当需要向右进行转向时,人工一键启动连接所述可伸缩支撑腿的控制装置,控制装置上设有4个按钮,分别控制所述第一可伸缩支撑腿5、第二可伸缩支撑腿6、第三可伸缩支撑腿7和第四可伸缩支撑腿8连接液压缸2的启停,设于所述盾构机1上、下、左三处的第一可伸缩支撑腿5、第二可伸缩支撑腿6、第三可伸缩支撑腿7均由控制装置控制其所连接的相对应的液压缸2进行伸长,而右方设有的第四可伸缩支撑腿8根据需转角度在液压缸2的带动下进行部分伸长,由于左侧设有的第三可伸缩支撑腿7对洞体有一个作用力,而右侧的第四可伸缩支撑腿8对洞体的作用力小于左侧的作用力,此时,左侧的洞体会给第三可伸缩支撑腿7一个反作用力,促进第三可伸缩支撑腿连接的盾构机1向右偏移,而上下的作用力一样大,因此盾构机会整体向右转向。

在无需转向,向前推进时,设于所述盾构机1内部上、下、左、右四个方位的第一可伸缩支撑腿5、第二可伸缩支撑腿6、第三可伸缩支撑腿7和第四可伸缩支撑腿8在其自身的液压缸2的带动下伸出相同的长度,斜向给洞体一个相同的向后的作用力,洞体侧壁此时给盾构机1一个相同大小的反作用力,使盾构机1向前推进。

本发明中的探测系统和方向系统与现有技术相同,在此不做赘述。

本发明的转向结构,可以用于普通盾构机,也可以用于扩张式盾构机,其可使盾构机无需繁杂的人工转向,只需利用可伸缩支撑腿的液压缸伸缩长度的不同,即可对各方向产生不同的作用力,进而由反作用力控制盾构机向所需的方向进行转向,由于液压缸的伸缩动作缓慢,转向动作继而也缓慢的进行,不会直接产生大角度的转弯,造成掘进结构的损坏以及横洞的破坏。

最后应说明的是:显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

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