盾构铰接助力器的制作方法

本发明属于盾构施工领域，涉及一种盾构铰接助力器。

背景技术：

盾构机是目前国际上最先进的隧道施工机械之一，其依靠机械的强大推力和剪切力破碎岩石，使隧道掘进、出碴、衬砌、灌浆等工序平行作业，实现一次成洞。然而在盾构施工过程中还有许多不尽人意的地方，像盾构机盾体抱死就是影响和约束盾构施工的一个重要因素。

在盾构施工过程中，造成盾构机盾体抱死的原因为：因地质变化、疏松或围岩变形，使得盾构机掘进过程中盾体与土层之间的摩擦力过大，造成盾体抱死。同时盾构机在同步注浆时，由于注浆量大，可能导致浆液向前流窜，使盾构机壳体被浆液包裹，从而增加盾构机与土体之间的摩擦力，导致盾构机盾体抱死。往往需要采用盾构机的脱困模式进行脱困，然而由于液压铰接千斤顶安装位置的限制，导致无法增加液压铰接千斤顶的个数来减小每个铰接油缸的受力，以至于盾构机在极限工况下采用脱困模式时，对每个铰接油缸施加的拉力，大于铰接油缸所能承受的拉力，因此无法完成盾构机的脱困。如果强行利用原铰接油缸采取脱困模式来脱困，会导致原铰接油缸的行程超标、压力超过极限，最终结果是损坏脱落。通常的处理会采用将中盾和后盾焊接在一起方法，帮助盾构机脱困。如此工作方式大大的降低了工作效率，还会产生大量焊渣飞溅，造成盾体内的推进油缸、铰接油缸损坏、各种管路以及盾体内电子元器件的击穿。具有较大的安全隐患。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题：盾构机在极限工况下采用脱困模式时，对每个铰接油缸施加的拉力，大于铰接油缸所能承受的拉力，因此无法完成盾构机的脱困。本发明提供了一种盾构铰接助力器，用于当盾体抱死时取代液压铰接千斤顶。使盾构机在抱死状态时能够顺利脱困，避免了通常采用焊接方法产生的一些安全隐患，并且由于本发明结构简单、便于安装等特点，极大的提高了工作效率。

本发明的技术方案如下：

盾构铰接助力器，包括主推臂、调节器、端头控制板和调节杆；所述主推臂包括上臂、下臂，并通过原有的铰接销子固定于中盾部位的铰接卡槽内，使得主推臂方便安装且便于和原中盾部位的卡槽配合，所述主推臂的上臂与下臂之间为通孔，其上臂的下表面与下臂的上表面之间的距离大于调节器的最大直径。

所述端头控制板的圆心位置有一个略大于调节杆杆部直径的通孔，使得调节杆的杆部能够穿过端头控制板圆心位置的圆形通孔。

所述端头控制板焊接在主推臂的另一端，并且紧靠主推臂的上臂与下臂，使得端头控制板可以控制主推臂在盾体铰接部位的平行度，也方便调节杆插入和固定高度。

所述调节杆包括杆部和销孔，杆部带有外螺纹，将调节杆的杆部穿过圆孔插入主推臂内。并通过原有铰接销子将调节杆固定在盾尾的铰接卡槽内，当盾体铰接部位间隙不统一时，可通过铰接助力器的调节器进行单独调整，使得在中盾拖动盾尾时每一个助力器能够均衡受力。

所述调节器为螺帽状，每组助力器设计有两个内部具有内螺纹的调节器。通过螺纹配合，将调节器和调节杆紧密靠近端头控制板，使得整个助力器的长度得到有效的控制。

所述铰接助力器材料的许用应力大于极限工况下的最大应力。

本发明在盾构机盾体抱死的情况下，将原有的铰接油缸替换为铰接助力器，通过铰接助力器使中盾与盾尾连接。通过原有的铰接销子将主推臂固定于中盾部位的铰接卡槽内，再将调节杆利用原有铰接销子固定在盾尾的铰接卡槽内。当盾构机进行脱困时，中盾拉动盾尾，使得铰接助力器中的调节器压紧端头控制板，从而实现盾构机在抱死状态下中盾能够拖动盾尾，完成盾构机的强行脱困。

与通常技术相比本发明的有益效果是：本发明的一种盾构铰接助力器属于刚性连接，其助力器材料的许用应力大于极限工况下的最大应力，当盾构机进行脱困时，中盾拖动盾尾，助力器中的调节器压紧端头控制板，使得盾构机的盾体在抱死状态下，能够借助铰接助力器强行脱困，本发明的一种盾构铰接助力器避免了传统技术中，采用焊接方式造成盾体内推进油缸、铰接油缸损坏、各种管路以及盾体内电子元器件被击穿等一系列安全隐患。由于本发明结构简单、便于安装，从而大大的提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明的一种盾构铰接助力器的正视图。

图2是本发明的一种盾构铰接助力器的俯视图。

图3是本发明的一种盾构铰接助力器的侧视图。

附图标记说明：1、主推臂；2、调节器；3、端头控制板；4、调节杆；5、上臂；6、下臂。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明进行更详细的说明。

如图1所示，本发明包括主推臂1、调节器2、端头控制板3、调节杆4；所述主推臂1通过原有的铰接销子固定在原中盾部位的铰接卡槽内，端头控制板3焊接在主推臂1的另一端并且靠近主推臂1的上臂5和下臂6，使得端头控制板3可以控制主推臂1在盾体铰接部位的平行度，方便调节杆4的杆部通过端头控制板3圆心部位的圆形通孔插入主推臂1内，并且在主推臂1内的调节杆4杆部上安装有两个调节器2，其调节器2与调节杆4的杆部通过螺纹配合使整个助力器的长度得到有效的控制，当盾体铰接部位间隙不统一时，可通过每一个铰接助力器的调节器2进行调整，最终达到盾体内所更换的每一个铰接助力器都能均衡受力。

将原来的铰接拆下来，铰接助力器借用原有的铰接销子把主推臂1固定在中盾的铰接卡槽内，将调节杆4的杆部插入端头控制板3里面，把调节杆4带有销孔的一端，借用原来的铰接销子固定在盾尾的铰接卡槽内，最后调节器2与调节杆4的杆部通过螺纹配合将整个铰接助力器调整到中盾和盾尾最紧的程度。

本发明通过改变调节杆4插入主推臂1内的杆部长度来改变前盾与后盾之间的连接角度，从而实现盾构机不同姿态下的脱困。

本发明的一种铰接助力器属于刚性连接，中盾与盾尾通过铰接助力器连接，当盾构机盾体抱死且需要盾构机进行强行脱困时，铰接助力器通过原有铰接销子将主推臂1固定于中盾的铰接卡槽内，调节杆4借用原有铰接销子固定于盾尾的铰接卡槽内，当盾构机的中盾拖动后盾时，调节器2压紧端头控制板3，并且由于铰接助力器采用材料的许用应力大于极限工况下的最大应力，从而使得盾构机在采用脱困模式时，中盾能够拖动后盾进行工作。

本发明不局限于上述实施方式，本发明的核心在于四个关键部件：主推臂1，调节器2，端头控制板3，调节杆4，凡是用不同厚度或不同材料，放大或缩小比例或形状制成的助力器，都是本发明的一种变型，均落在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明属于盾构施工领域，涉及一种盾构铰接助力器，包括主推臂，调节器，端口控制板，调节杆；主推臂通过原有的铰接销子固定在中盾的铰接卡槽内，端头控制板焊接在主推臂的另一端，调节器设置有两个，并且安装在主推臂内部中的调节杆杆部上且靠近端头控制板，调节杆杆部通过端头控制板圆心处的通孔插入主推臂内，其另一端借用原有的铰接销子固定于盾尾的铰接卡槽内，最后通过整个调节器把整个助力器调整到整个中盾和尾盾最紧的程度；当中盾拖动盾尾时，调节器压紧端头控制板，实现盾构机的强行脱困。

技术研发人员：薛建国;牟松;谭友荣;龚晓林;晁明忠;冷定兵;张佳佳;郭磊
受保护的技术使用者：中铁工程装备集团机电工程有限公司
技术研发日：2017.04.12
技术公布日：2017.08.18