一种敞口式盾构机及其导土装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提出一种敞口式盾构机及其导土装置，该敞口式盾构机的导土装置包括用于隔离土层的固定挡板，以及设置在固定挡板中部区域的螺旋输送机；该敞口式盾构机的导土装置还包括：活动设置在所述固定挡板的工作推进方向一侧的活动挡板。通过在固定挡板的工作推进方向一侧设置活动挡板，通过活动挡板对固定挡板推进侧的土层进行松土或者导土，防止土层压实，使推进侧的土壤能顺利通过螺旋输送机导出，减少开挖难度，提高工作效率。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及盾构机械，尤其涉及一种敞口式盾构机的导土装置及设置有该导 土装置的敞口式盾构机。 一种敞口式盾构机及其导土装置
【背景技术】
[0002] 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 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。
[0003] 盾构机中有一种敞口式盾构机，其适用于开挖面有一定自稳能力、含水率低或无 水的各种围岩，适用土质以洪积层的砂、砂砾、固结粉砂、粘土和卵砾为主。施工时开挖面敞 露，采用液压铲斗（或铣削头）开挖，与密闭式盾构机相比，前端没有刀盘，开挖面与内舱之 间无封闭隔板，能够直接看到全部开挖面状况。目前，敞口式盾构排土主要依靠单一的螺旋 输送机出土。
[0004] 在敞口式盾构机工作出土过程中稳定性较好，但针对不易流动的软土层，单一螺 旋输送机的排土范围较小；而且随着该敞口式盾构机向前推移，盾体两侧土体被压实，使处 在敞口式盾构机中部区域的螺旋输送机不易将土导出，增加开挖难度。
[0005] 针对现有的敞口式盾构机在推移过程中盾体两侧土体被压实，螺旋输送机不易将 土导出，增加开挖难度的问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。 实用新型内容
[0006] 为了克服现有的敞口式盾构机在推移过程中盾体两侧土体被压实，螺旋输送机不 易将土导出，增加开挖难度的问题，本实用新型提供一种敞口式盾构机及其导土装置。
[0007] 本实用新型提供一种敞口式盾构机的导土装置，包括用于隔离土层的固定挡板， 以及设置在所述固定挡板中部区域的螺旋输送机；所述敞口式盾构机的导土装置还包括： 活动设置在所述固定挡板的工作推进方向一侧的活动挡板。
[0008] 进一步地，所述活动挡板包括：
[0009] 位于所述螺旋输送机一侧且设置在所述固定挡板上的第一活动挡板，和/或， [0010] 位于所述螺旋输送机另一侧且设置在所述固定挡板上的第二活动挡板。
[0011] 进一步地，所述第一活动挡板的两端中距离所述螺旋输送机较近的一端铰接在所 述固定挡板上，所述第一活动挡板还连接有推移其围绕铰接端摆动的第一推移组件；和/ 或，
[0012] 所述第二活动挡板的两端中距离所述螺旋输送机较近的一端铰接在所述固定挡 板上，所述第二活动挡板还连接有推移其围绕铰接端摆动的第二推移组件。
[0013] 进一步地，所述第一推移组件包括第一推移油缸；所述第一推移油缸的一端铰接 在所述第一活动挡板上，另一端用于连接敞口式盾构机的架体；所述固定挡板上设置有用 于安置所述第一推移油缸的第一通孔；和/或，
[0014] 所述第二推移组件包括第二推移油缸；所述第二推移油缸的一端铰接在所述第二 活动挡板上，另一端用于连接敞口式盾构机的架体；所述固定挡板上设置有用于安置所述 第二推移油缸的第二通孔。
[0015] 进一步地，所述第一通孔内设置有用于封闭所述第一推移油缸外壁的第一唇型密 封；和/或，
[0016] 所述第二通孔内设置有用于封闭所述第二推移油缸外壁的第二唇型密封。
[0017] 进一步地，所述第一活动挡板的纵向外侧壁与所述固定挡板纵向外侧壁之间连接 有第一帘形密封；和/或，
[0018] 所述第二活动挡板的纵向外侧壁与所述固定挡板纵向外侧壁之间连接有第二帘 形密封。
[0019] 进一步地，所述第一活动挡板与所述第二活动挡板呈喇叭口结构布置在所述螺旋 输送机两侧。
[0020] 进一步地，所述第一活动挡板为梯形板或矩形板或马蹄形板；
[0021] 所述第二活动挡板为梯形板或矩形板或马蹄形板。
[0022] 进一步地，所述固定挡板包括与所述螺旋输送机连接的中间板以及设置在所述中 间板两侧的左挡板和右挡板；
[0023] 所述第一活动挡板一端铰接在所述左挡板上，所述第二活动挡板一端铰接在所述 右挡板上。
[0024] 本实用新型还提供一种敞口式盾构机，所述敞口式盾构机设置有上述的敞口式盾 构机的导土装置。
[0025] 本实用新型提供的一种敞口式盾构机的导土装置，包括用于隔离土层的固定挡 板、设置在固定挡板中部区域的螺旋输送机，以及活动设置在所述固定挡板的工作推进方 向一侧的活动挡板，通过在固定挡板的工作推进方向一侧设置活动挡板，通过活动挡板对 固定挡板推进侧的土层进行松土或者导土，防止土层压实，使推进侧的土壤能顺利通过螺 旋输送机导出，减少开挖难度，提高工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新 型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在 附图中：
[0027] 图1所示为本实用新型敞口式盾构机的导土装置实施例应用在敞口式盾构机上 的结构视示意图；
[0028] 图2所示为图1的侧视示意图；
[0029] 图3所示为图1的俯视示意图；
[0030] 图4所示为图1中拆除第一活动挡板和第二活动挡板的结构示意图；
[0031] 图5所示为第一活动挡板的结构示意图；
[0032] 图6所示为图5的另一视角的结构示意图。
[0033] 附图标记说明：
[0034] 1、固定挡板；11、左挡板；12、中间板；13、右挡板；14、第一通孔；14a、第一唇形密 封；15、第二通孔；15a、第二唇型密封；2、螺旋输送机；3、第一活动挡板；31、第一帘形密封； 32、第一铰接座；33、第二铰接座；4、第二活动挡板；41、第二帘形密封；5、第一推移油缸；6、 第二推移油缸；7、架体。
【具体实施方式】
[0035] 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，所描述的实施例仅仅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做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。
[0036] 本实用新型实施例针对现有敞口式盾构机在工作推移过程中，固定挡板工作推移 方向一侧的土体容易被压实，使设置在固定挡板中部区域的螺旋输送机导土困难，从而增 加敞口式盾构机的开挖难度。本实用新型实施例通过在固定挡板的工作推移方向的一侧设 置用来松土或导土的活动挡板，使固定挡板工作推移方向一侧的土体可以及时被疏松或者 导向给螺旋输送机，并通过螺旋输送机导出，减少敞口式盾构机的开挖难度。
[0037] 其中，图1为本实用新型实施例应用在敞口式盾构机上，并且是敞口式盾构机工 作推进方向一侧的视图，该导土装置安装在敞口式盾构机上；图2是图1中侧视示意图；图 3为图1中俯视示意图；图4为图1中该导土装置未安装第一活动挡板和第二活动挡板的 结构不意图；图5为该第一活动挡板的结构不意图；图6为图5的另一视角的结构不意图。
[0038] 如图1-图6所示，该敞口式盾构机的导土装置，包括固定挡板1、螺旋输送机2和 活动挡板；其中，固定挡板1固定在敞口式盾构机的架体7上，用于隔离土层；螺旋输送机2 设置在固定挡板1中部区域，用于将固定挡板1工作推进方向一侧的土体导出到固定挡板 1另一侧并通过其他输送装置将土输送出去；在固定挡板1工作推进方向一侧还设置有用 于松土和导土的活动挡板。
[0039] 其中，如图4所示，固定挡板1包括与所述螺旋输送机2连接的中间板12以及设 置在中间板12两侧的左挡板11和右挡板13 ;左挡板11和右挡板13呈喇叭口结构布置， 便于该敞口式盾构机推进，减少推进阻力，左挡板11的右端部（以图中方位为准）固定在 中间板12的左端部，右挡板13的左端部固定在中间板12的右端部，而中间板12固定在敞 口式盾构机的架体7上，螺旋输送机2也固定在中间板12上。
[0040] 如图1和图2所述，螺旋输送机2的进料端低于出料端，便于将固定挡板1工作推 进方向内的土体导出到固定挡板1另一侧方向，而且螺旋输送机设置在中间板12上，能够 从固定挡板1中间部位将土体导出，实现螺旋输送机2的快速导土工作。
[0041] 如图1-图3所示，活动挡板包括设置在左挡板11上的第一活动挡板3,以及设置 在右挡板13上的第二活动挡板4 (虚线为打开一定角度位置），第一活动挡板3和左挡板 11的连接安装结构与第二活动挡板4和右挡板13的安装结构基本相同，下面以第一活动挡 板3与左挡板11的连接结构来做详细说明。
[0042] 如图5和图6所示，第一活动挡板3设置为类似梯形结构，当然，也可以是矩形结 构或是马蹄形结构。在第一活动挡板3的一端区域设置有一对第一铰接座32,相对的另一 侧设置第二铰接座33 ;其中，如图3和图4所示，第一活动挡板3通过一对第一铰接座32铰 接在左挡板11上，该第一铰接座32靠近螺旋输送机2,第一活动挡板3的第二铰接座33铰 接有第一推移油缸5,第一推移油缸5 -端铰接在第二铰接座33上，然后穿过左挡板11上 的第一通孔14后，另一端铰接在敞口式盾构机的架体7上。
[0043] 如图4所示，为了防止在左挡板11与第一活动挡板3-侧的土体通过第一通孔14 进入到左挡板11的另一侧，在左挡板11上还设置有封闭第一推移油缸5的第一唇形密封 14a，以防止土体通过第一推移油缸5进入左挡板11的另一侧，影响敞口式盾构机工作。
[0044] 通过第一推移油缸5的推移动作，可以推动第一活动挡板3相对第一铰接座32摆 动，而第一铰接座32设置在靠近螺旋输送机2附近，所以，通过第一活动挡板3的摆动，可 以将土体推移到螺旋输送机2的进料端部，使螺旋输送机2可以快速将土体导出，提高盾构 机的快速出土能力，降低固定挡板的推进力。当然，作为其他选择，第一推移油缸5也可以 选择其他推移装置，如推移丝杠等。
[0045] 而且，优选的，如图3所示，第一活动挡板3与第二活动挡板4也设置成喇叭口结 构，进一步提高第一活动挡板3和第二活动挡板4的松土和导土能力。
[0046] 为了防止在第一活动挡板3摆动过程中土体进入到第一活动挡板3和左挡板11 之间，优选在第一活动挡板3的外侧壁与左挡板11之间设置有第一帘形密封31，通过设置 第一帘形密封31，使第一活动挡板3在摆动过程中可以有效防止土体从第一活动挡板3摆 动的侧壁进入两板之间，进而避免影响第一活动挡板3活动。当然，作为其他选择，也可以 在第一活动挡板3的顶部或其他相邻部位也设置上与左挡板11连接的唇型密封或其他活 动密封装置。
[0047] 与第一活动挡板3结构类似的第二活动挡板4的结构为：
[0048] 如图5和图6所示，第二活动挡板4设置为类似梯形结构，当然，也可以是矩形结 构或是马蹄形结构。在第二活动挡板4的一端区域设置有一对第三铰接座（图中未示出）， 相对的另一侧设置第四铰接座；其中，如图3和图4所示，第二活动挡板4通过一对第三铰 接座铰接在右挡板13上，该第三铰接座也靠近螺旋输送机2,第二活动挡板4的第四铰接座 铰接有第二推移油缸6,第二推移油缸6-端铰接在第四铰接座上，然后穿过右挡板13上的 第二通孔15后，另一端铰接在敞口式盾构机的架体7上。
[0049] 如图4所示，为了防止在右挡板13与第二活动挡板4 一侧的土体通过第二通孔15 进入到右挡板13的另一侧，在右挡板13上还设置有封闭第二推移油缸6的第二唇形密封 15a，以防止土体通过第二推移油缸6进入右挡板13的另一侧，影响敞口式盾构机工作。
[0050] 第二活动挡板4的外侧壁与右挡板11之间设置有第二帘形密封41，通过设置第二 帘形密封41，使第二活动挡板4在摆动过程中可以有效防止土体从第二活动挡板4摆动的 侧壁进入两板之间，进而避免影响第二活动挡板4活动。
[0051] 第二活动挡板4的有益效果与第一活动挡板3的有益效果与基本相同，在此不再 赘述。
[0052] 当然，作为其他选择，本实用新型实施例可以只在固定挡板1的左侧板11设置第 一活动挡板3,或只在固定挡板的右侧板13设置第二活动挡板4。
[0053] 也可以在固定挡板1推进工作方向的一侧安装其他松土或者导土的活动挡板，以 配合固定挡板1的推进，只要能实现本实用新型实施例的目的即可。
[0054] 本实用新型实施例的结构原理为，如图1所示，该敞口式盾构机的导土装置主要 由活动挡板、固定挡板1和螺旋输送机2组成。如图3所示，活动挡板包第一活动挡板3和 第二活动挡板4(虚线为打开一定角度位置），两个活动挡板结构基本相同，下面以第一活 动挡板3的结构原理来详细说明该活动挡板。
[0055] 如图3、图5和图6所示，第一活动挡板3上焊接有三个铰接座（一对第一铰接座 32和一个第二铰接座33)，其中一端采用上下两个第一铰接座32分别用销轴与固定挡板1 的左侧板11的上、下铰接座铰接，另一端的第二铰接座33用销轴与第一推移油缸5铰接； 第一推移油缸5的另一端用销轴与焊接在敞口式盾构机架体7上的油缸支座铰接。
[0056] 通过第一推移油缸5的伸缩动作，实现第一活动挡板3的绕第一铰接座32的回 转，为防止在第一活动挡板3回转过程中土体进入到第一活动挡板3和左侧板11中，如图 3所示，在第一活动挡板3和左侧板11之间侧壁上连接有第一帘形密封31，第一帘形密封 31实现两板打开后空间的密封，防止土体进入。
[0057] 另外，如图3和图4所示，固定挡板其由左侧板11、中间板12和右侧板12焊接组 成，并通过中间板12和敞口式盾构机的架体7焊接，实现在活动挡板打开后的土层隔离，其 中固定挡板1的左侧板11和右侧板13上分别开设有用于供第一推移油缸5和第二推移油 缸7穿过的第一通孔14和第二通孔15 ;而且在左侧板11还与第一帘形密封31连接，用于 两板之间密封，右侧板13与第二帘形密封连接。
[0058] 输出土体时，螺旋输送机2和活动挡板（第一活动挡板3和第二活动挡板4)配合 工作，通过调整两个活动挡板的开合角度，实现敞口式盾构机两侧土体的导向和松动，实现 土体的快速输出。提高工作效率。
[0059] 本实用新型实施例还提供一种敞口式盾构机，该敞口式盾构机设置有上述的敞口 式盾构机的导土装置。
[0060] 由于上述的敞口式盾构机的导土装置具有上述的有益效果，所以设置有该导土装 置的敞口式盾构机也同样具有上述的技术效果，其具体实施例与上述敞口式盾构机的导土 装置的实施例类似，在此不再赘述。
[0061] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种敞口式盾构机的导土装置，包括用于隔离土层的固定挡板（1)，以及设置在所 述固定挡板（1)中部区域的螺旋输送机（2);其特征在于，所述敞口式盾构机的导土装置还 包括：活动设置在所述固定挡板（1)的工作推进方向一侧的活动挡板。
2. 根据权利要求1所述的敞口式盾构机的导土装置，其特征在于，所述活动挡板包括： 位于所述螺旋输送机（2) -侧且设置在所述固定挡板（1)上的第一活动挡板（3)，和/ 或， 位于所述螺旋输送机（2)另一侧且设置在所述固定挡板（1)上的第二活动挡板（4)。
3. 根据权利要求2所述的敞口式盾构机的导土装置，其特征在于，所述第一活动挡板 (3)的两端中距离所述螺旋输送机（2)较近的一端铰接在所述固定挡板（1)上，所述第一活 动挡板（3)还连接有推移其围绕铰接端摆动的第一推移组件；和/或， 所述第二活动挡板（4)的两端中距离所述螺旋输送机（2)较近的一端铰接在所述固定 挡板（1)上，所述第二活动挡板（4)还连接有推移其围绕铰接端摆动的第二推移组件。
4. 根据权利要求3所述的敞口式盾构机的导土装置，其特征在于， 所述第一推移组件包括第一推移油缸（5);所述第一推移油缸（5)的一端铰接在所述 第一活动挡板（3)上，另一端用于连接敞口式盾构机的架体（7);所述固定挡板（1)上设置 有用于安置所述第一推移油缸（5)的第一通孔（14);和/或， 所述第二推移组件包括第二推移油缸（6);所述第二推移油缸（6)的一端铰接在所述 第二活动挡板（4)上，另一端用于连接敞口式盾构机的架体（7);所述固定挡板（1)上设置 有用于安置所述第二推移油缸（6)的第二通孔（15)。
5. 根据权利要求4所述的敞口式盾构机的导土装置，其特征在于，所述第一通孔（14) 内设置有用于封闭所述第一推移油缸（5)外壁的第一唇型密封（14a);和/或， 所述第二通孔（15)内设置有用于封闭所述第二推移油缸（6)外壁的第二唇型密封 (15a)。
6. 根据权利要求4所述的敞口式盾构机的导土装置，其特征在于，所述第一活动挡板 (3)的纵向外侧壁与所述固定挡板（1)纵向外侧壁之间连接有第一帘形密封（31);和/或， 所述第二活动挡板（4)的纵向外侧壁与所述固定挡板（1)纵向外侧壁之间连接有第二 帘形密封（41)。
7. 根据权利要求2-6任一项所述的敞口式盾构机的导土装置，其特征在于，所述第一 活动挡板（3)与所述第二活动挡板（4)呈喇叭口结构布置在所述螺旋输送机（2)两侧。
8. 根据权利要求2-6任一项所述的敞口式盾构机的导土装置，其特征在于， 所述第一活动挡板（3)为梯形板或矩形板或马蹄形板； 所述第二活动挡板（4)为梯形板或矩形板或马蹄形板。
9. 根据权利要求2-6任一项所述的敞口式盾构机的导土装置，其特征在于，所述固定 挡板⑴包括与所述螺旋输送机⑵连接的中间板（12)以及设置在所述中间板（12)两侧 的左挡板（11)和右挡板（13); 所述第一活动挡板（3) -端铰接在所述左挡板（11)上，所述第二活动挡板（4) 一端铰 接在所述右挡板（13)上。
10. -种敞口式盾构机，其特征在于，所述敞口式盾构机设置有如权利要求1-9任一项 所述的敞口式盾构机的导土装置。
【文档编号】E21D9/06GK203879510SQ201420215273
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】张亮亮, 温彦生, 崔立山 申请人:北京市三一重机有限公司