小型tbm岩石掘进机快速始发装置及始发方法
【专利摘要】本发明涉及一种小型TBM岩石掘进机快速始发装置及始发方法，所述装置包括：圆环状的顶部，由两个楔形块及底板组成的下部底座，楔形块与底板通过焊接连接，楔形块的内侧为圆弧状，并与顶部的圆环等径，楔形块内侧的圆弧与底部通过竖直的钢板连接，顶部与下部底座连接处焊接有法兰，并通过高强度螺栓连接，顶部设有吊装口，顶部及下部底座侧面设有加强筋，底板上设有锚杆固定孔，快速始发装置为小型TBM岩石掘进机提供足够的反作用力和反作用扭矩，能够实现小型TBM岩石掘进机安全、快速、低成本始发，为开挖直径小、长度短的隧道工程提供技术支持。
【专利说明】
小型TBM岩石掘进机快速始发装置及始发方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种小型TBM岩石掘进机，尤其涉及一种小型TBM岩石掘进机快速始发装置及始发方法。
【背景技术】
[0002]在隧道掘进机TBM施工领域，一般采用爆破法开挖预制洞，为岩石掘进机提供始发支撑，施工周期长，工程造价高，存在安全隐患，对环境造成污染，本发明提出一种小型TBM岩石掘进机快速始发装置，实现了小型TBM岩石掘进机能安全、快速、低成本始发，为开挖直径小、长度短的隧道工程提供技术支持。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术中TBM施工过程中TBM岩石掘进机始发的上述缺点，本发明提供了一种小型TBM岩石掘进机快速始发装置，由钢板焊接加工而成，其特征在于，包括:圆环状的顶部，由两个楔形块及底板组成的下部底座，楔形块与底板通过焊接连接，楔形块的内侧为圆弧状，并与顶部的圆环等径，楔形块内侧的圆弧与底部通过竖直的钢板连接，顶部与下部底座连接处焊接有法兰，并通过高强度螺栓连接，顶部设有吊装口，顶部及下部底座侧面设有加强筋，底板上设有锚杆固定孔。
[0004]根据本发明的另一个方面，提供了一种利用前述的小型TBM岩石掘进机快速始发装置进行始发的方法，包括以下步骤:
1)采用风镐人工凿除始发端隧道洞门；
2)进行预修场地，为安装快速始发装置提供平整、坚固的场地；
3)使用吊车将分块的快速始发装置运送到预制始发场，按照安装顺序进行快速始发装置组装，并用锚杆将快速始发装置固定；
4)在进行始发之前，对隧道中岩体的地质情况进行分析，测定岩体的抗压强度及渗透系数；
5)采用吊车及专用工具将小型TBM岩石掘进机运送并安装到快速始发装置内，使小型TBM岩石掘进机抵靠洞口掘进工作面;采用橡胶帘板将隧道洞门密封，小型TBM岩石掘进机的壳体将橡胶帘板顶入洞口；
6)启动小型TBM岩石掘进机，此时推进油缸处于收缩状态，启动撑紧油缸，将撑靴撑到快速始发装置上，收回后支撑，使整个岩石掘进机的重量都落在护盾和撑靴上，护盾和撑靴构成的撑紧系统为推进油缸的启动提供足够的支撑反力和支撑反扭矩；
7)启动刀盘主驱动及皮带出渣系统，刀盘主驱动带动刀盘旋转；启动推进系统，推进油缸推动刀盘护盾，刀盘护盾推动刀盘;在刀盘主驱动和推进系统的共同作用下，刀盘刀具进行破岩，并带动整个小型TBM岩石掘进机向前推进;皮带出渣系统将破碎岩石运送到洞外处理；
8)推进油缸完全伸出，完成了一个行程的掘进作业，刀盘主驱动停止，刀盘停止破岩，皮带出渣系统停止；
9)后支撑油缸伸出，后支撑、主大梁及护盾为撑紧系统提供支撑力，推进油缸回油口进油，推进油缸缩回，撑紧系统在推进油缸的带动下运动到既定位置后，撑紧油缸伸出，准备下一行程动作；
10)小型TBM岩石掘进机重复上述6)至9)的动作，进入开挖洞室，当岩石洞壁可以提供小型TBM岩石掘进机的支反力后，拆除快速始发装置，小型TBM岩石掘进机开始正式掘进，完成始发。
[0005]本发明的小型TBM岩石掘进机快速始发装置工作原理如下:
使用吊车将分块的快速始发装置运送到预制始发场，采用钢板制成的预制块能够循环利用，方便快捷，不容易损坏，并能承载小型TBM的重量，按照安装顺序进行快速始发装置组装，并用锚杆将快速始发装置固定;快速始发装置为小型TBM岩石掘进机提供足够的反作用力和反作用扭矩；小型TBM岩石掘进机开始掘进，当岩石洞壁可以提供小型TBM岩石掘进机的支反力后，拆除快速始发装置，小型TBM岩石掘进机开始正式掘进，完成始发。
[0006]与现有技术相比，利用此发明能够实现小型TBM岩石掘进机安全、快速、低成本始发，为开挖直径小、长度短的隧道工程提供技术支持。
【附图说明】
[0007]图1为本发明的小型TBM岩石掘进机快速始发装置分解图；
图2为本发明的小型TBM岩石掘进机快速始发装置组合图；
图3为本发明的小型TBM岩石掘进机快速始发装置始发状态示意图；
图中所示:1、顶部，2、底座，3、楔形块，4、底板，5、法兰，6、高强度螺栓，7、吊装口，8、加强筋，9、销杆，10、山体。
【具体实施方式】
[0008]下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0009]如图1-3所示，本发明提供本发明提供了一种小型TBM岩石掘进机快速始发装置，由钢板焊接加工而成，其特征在于，包括:圆环状的顶部I，由两个楔形块3及底板4组成的下部底座2，楔形块3与底板4通过焊接连接，楔形块3的内侧为圆弧状，并与顶部I的圆环等径，楔形块3内侧的圆弧与底部通过竖直的钢板连接，顶部I与下部底座2连接处焊接有法兰，并通过高强度螺栓6连接，顶部设有吊装口 7，顶部I及下部底座2侧面设有加强筋8，底板4上设有锚杆固定孔。
[0010]根据本发明的另一个方面，提供了一种利用前述的小型TBM岩石掘进机快速始发装置进行始发的方法，包括以下步骤:
1)采用风镐人工凿除始发端隧道洞门；
2)进行预修场地，为安装快速始发装置提供平整、坚固的场地；
3)使用吊车将分块的快速始发装置运送到预制始发场，按照安装顺序进行快速始发装置组装，并用锚杆将快速始发装置固定；
4)在进行始发之前，对隧道中岩体的地质情况进行分析，测定岩体的抗压强度及渗透系数； 5)采用吊车及专用工具将小型TBM岩石掘进机运送并安装到快速始发装置内，使小型TBM岩石掘进机抵靠洞口掘进工作面;采用橡胶帘板将隧道洞门密封，小型TBM岩石掘进机的壳体将橡胶帘板顶入洞口；
6)启动小型TBM岩石掘进机，此时推进油缸处于收缩状态，启动撑紧油缸，将撑靴撑到快速始发装置上，收回后支撑，使整个岩石掘进机的重量都落在护盾和撑靴上，护盾和撑靴构成的撑紧系统为推进油缸的启动提供足够的支撑反力和支撑反扭矩；
7)启动刀盘主驱动及皮带出渣系统，刀盘主驱动带动刀盘旋转；启动推进系统，推进油缸推动刀盘护盾，刀盘护盾推动刀盘;在刀盘主驱动和推进系统的共同作用下，刀盘刀具进行破岩，并带动整个小型TBM岩石掘进机向前推进;皮带出渣系统将破碎岩石运送到洞外处理；
8)推进油缸完全伸出，完成了一个行程的掘进作业，刀盘主驱动停止，刀盘停止破岩，皮带出渣系统停止；
9)后支撑油缸伸出，后支撑、主大梁及护盾为撑紧系统提供支撑力，推进油缸回油口进油，推进油缸缩回，撑紧系统在推进油缸的带动下运动到既定位置后，撑紧油缸伸出，准备下一行程动作；
10)小型TBM岩石掘进机重复上述6)至9)的动作，进入开挖洞室，当岩石洞壁可以提供小型TBM岩石掘进机的支反力后，拆除快速始发装置，小型TBM岩石掘进机开始正式掘进，完成始发。
[0011]与现有技术相比，利用此发明能够实现小型TBM岩石掘进机安全、快速、低成本始发，为开挖直径小、长度短的隧道工程提供技术支持。
[0012]以上所述，仅为本发明的优选实施例，不能解释为以此限定本发明的范围，凡在本发明的权利要求书要求保护的范围内所做出的等同的变形和改变的实施方式均在本发明所要求保护的范围内。
【主权项】
1.一种小型TBM岩石掘进机快速始发装置，由钢板焊接加工而成，其特征在于，包括:圆环状的顶部，由两个楔形块及底板组成的下部底座，楔形块与底板通过焊接连接，楔形块的内侧为圆弧状，并与顶部的圆环等径，楔形块内侧的圆弧与底部通过竖直的钢板连接，顶部与下部底座连接处焊接有法兰，并通过高强度螺栓连接，顶部设有吊装口，顶部及下部底座侧面设有加强筋，底板上设有锚杆固定孔。2.利用权利要求1所述的小型TBM岩石掘进机快速始发装置进行始发的方法，包括以下步骤: I)采用风镐人工凿除始发端隧道洞门； 2)进行预修场地，为安装快速始发装置提供平整、坚固的场地； 3)使用吊车将分块的快速始发装置运送到预制始发场，按照安装顺序进行快速始发装置组装，并用锚杆将快速始发装置固定； 4)在进行始发之前，对隧道中岩体的地质情况进行分析，测定岩体的抗压强度及渗透系数； 5)采用吊车及专用工具将小型TBM岩石掘进机运送并安装到快速始发装置内，使小型TBM岩石掘进机抵靠洞口掘进工作面;采用橡胶帘板将隧道洞门密封，小型TBM岩石掘进机的壳体将橡胶帘板顶入洞口； 6)启动小型TBM岩石掘进机，此时推进油缸处于收缩状态，启动撑紧油缸，将撑靴撑到快速始发装置上，收回后支撑，使整个岩石掘进机的重量都落在护盾和撑靴上，护盾和撑靴构成的撑紧系统为推进油缸的启动提供足够的支撑反力和支撑反扭矩； 7)启动刀盘主驱动及皮带出渣系统，刀盘主驱动带动刀盘旋转；启动推进系统，推进油缸推动刀盘护盾，刀盘护盾推动刀盘;在刀盘主驱动和推进系统的共同作用下，刀盘刀具进行破岩，并带动整个小型TBM岩石掘进机向前推进;皮带出渣系统将破碎岩石运送到洞外处理； 8)推进油缸完全伸出，完成了一个行程的掘进作业，刀盘主驱动停止，刀盘停止破岩，皮带出渣系统停止； 9)后支撑油缸伸出，后支撑、主大梁及护盾为撑紧系统提供支撑力，推进油缸回油口进油，推进油缸缩回，撑紧系统在推进油缸的带动下运动到既定位置后，撑紧油缸伸出，准备下一行程动作； 10)小型TBM岩石掘进机重复上述6)至9)的动作，进入开挖洞室，当岩石洞壁可以提供小型TBM岩石掘进机的支反力后，拆除快速始发装置，小型TBM岩石掘进机开始正式掘进，完成始发。
【文档编号】E21D9/11GK105927242SQ201610537408
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年7月11日
【发明人】马士涛, 刘双仲, 赵小庆, 许彦平
【申请人】辽宁北铁建工有限责任公司