一种垂直构盾机的制作方法

本发明涉及直大型孔洞的挖掘技术领域，具体是一种垂直构盾机。

背景技术：

盾构机，全名叫盾构隧道掘进机，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。

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。

目前大直径的大深度的空洞挖掘暂时没有有些的解决这个问题设备，现有设备只能够进行小型孔洞的挖掘。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种垂直构盾机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种垂直构盾机，是由塔吊装置、预制板导轨、预制板、多节螺旋出料装置、一级螺旋出料、刀头液压推动装置、刀头、预制板与垂直度矫正设备、预制板导入装置、预制板管壁、操作平台组成；所述塔吊装置固定安装在大地的上侧，在塔吊装置的下侧挖掘适当深度的孔洞，刀头设置在孔洞内，刀头的上侧安装有刀头液压推动装置，刀头液压推动装置的上侧固定安装有一级螺旋出料，一级螺旋出料与多节螺旋出料装置相连，多节螺旋出料装置延伸至大地的孔洞外侧；所述预制板与垂直度矫正设备通过螺栓固定安装在刀头的后侧，预制板与垂直度矫正设备的顶部预制板相连，预制板的顶部通过预制板导轨与塔吊装置相连，预制板的卡装在预制板导轨内部；所述预制板导入装置的外侧包裹有预制板管壁；所述操作平台设置在塔吊装置的右侧。

作为本发明进一步的方案：所述刀头是由刀头液压马达、滚子刀、径向伸缩刀头固定架、伸缩液压缸、径向伸缩刀头、头部镰刀刀头、架体a、传动架组成；其中刀头液压马达通过传动架固定安装在架体a上，所述架体a的侧面开设有凹槽，径向伸缩刀头固定架安装在凹槽内，并与伸缩液压缸相连，径向伸缩刀头插接安装在径向伸缩刀头固定架上；所述滚子刀和头部镰刀刀头安装在架体a的底部。

作为本发明再进一步的方案：所述塔吊装置是由塔架、升降台、电机a、左右移动轴、吊爪、电机b、前后移动轴组成；其中升降台安装在塔架的中间，在升降台的底部设有左右移动轴和前后移动轴，左右移动轴和前后移动轴相互垂直安装，且左右移动轴安装在前后移动轴上侧；所述电机a和电机b分别与左右移动轴和前后移动轴相连。

作为本发明再进一步的方案：所述一级螺旋出料是由螺旋输电机、出料口挡板、螺旋出料外壳、螺旋装置组成；其中螺旋装置与螺旋输电机相连，螺旋装置设置在螺旋出料外壳的内部，在螺旋出料外壳的顶端开设有出料口，出料口的上侧设有螺旋输电机，螺旋输电机的右侧安装有出料口挡板。

作为本发明再进一步的方案：所述刀头的上侧设有排水装置，排水装置通过管路与抽水泵相连。

作为本发明再进一步的方案：所述预制板与垂直度矫正设备是由架体b、弧状架体、预制板夹取装置、液压缸、安装体回转电动机、预制板安装机构垂直支持架、升降液压缸、回转支持架、回转架、预制板安装夹取装置支持架、上预制板止动块、下预制板止动块组成；其中弧状架体设置在架体b的侧部，在弧状架体安装有预制板夹取装置；预制板设置在弧状架体的上侧；所述上预制板止动块设置在预制板导轨的底部，上预制板止动块的底部设有预制板导入装置，预制板导入装置的底部设有下预制板止动块；所述液压缸设设置在架体b的前侧；所述回转架通过预制板安装夹取装置支持架与架体b相连，在回转架的底部设有回转支持架，回转支持架的内侧壁安装有预制板安装机构垂直支持架，预制板安装机构垂直支持架的侧壁安装有升降液压缸；所述安装体回转电动机设置在回转架的底部靠近圆周的位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.通过液压洞壁预制板安装装置在安装预制板的同时调整姿态防止偏移；便于垂直度的调整；

2.出料系统通过多节螺旋输相结合，随着深度的增加，螺旋输依次组装实现随着深度的增加而增长；

3.挖掘好的洞壁通过预制挡板安装装置进行安装拼接，保护以挖掘的地方，可以防止洞壁松散的土质石块坠落；

4.刀头的使用采用可伸缩的结构，这样的设置可以为预制挡板的安装挖掘空间当设备挖掘完成，伸缩刀头回收，吊塔将设备从洞底吊起，设备回到地面；

5.出料液固分离，液体通过水泵泵出，固体通过多节螺旋输输出，比较方便。

附图说明

图1为一种垂直构盾机的结构示意图。

图2为一种垂直构盾机中刀头的俯视结构示意图。

图3为一种垂直构盾机中刀头的主视结构示意图。

图4为一种垂直构盾机中吊塔装置的主视结构示意图。

图5为一种垂直构盾机中吊塔装置的侧视结构示意图。

图6为一种垂直构盾机中一级螺旋出料的结构示意图。

图7为一种垂直构盾机中排水装置的结构示意图。

图8为一种垂直构盾机中预制挡板的结构示意图。

图9为一种垂直构盾机中预制板与垂直度矫正设备整体的结构示意图。

图中：1-刀头液压马达、2-滚子刀、3-径向伸缩刀头固定架、4-伸缩液压缸、5-径向伸缩刀头、6-头部镰刀刀头、7-架体a、8-传动架、9-塔吊装置、10-预制板导轨、11-预制板、12-卡车、13-大地、14-多节螺旋出料装置、15-一级螺旋出料、16-刀头液压推动装置、17-刀头、18-预制板与垂直度矫正设备、19-预制板导入装置、20-预制板管壁、21-操作员、22-操作平台、23-塔架、2-升降台、25-电机a、26-左右移动轴、27-吊爪、28-电机b、29-前后移动轴、30-排水装置、31-架体b、32-弧状架体、33-预制板夹取装置、34-液压缸、35-安装体回转电动机、36-预制板安装机构垂直支持架、37-升降液压缸、38-回转支持架、39-回转架、40-预制板安装夹取装置支持架、41-上预制板止动块、42-下预制板止动块、43-螺旋输电机、44-出料口挡板、45-螺旋出料外壳、46-螺旋装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例中，一种垂直构盾机，是由塔吊装置9、预制板导轨10、预制板11、多节螺旋出料装置14、一级螺旋出料15、刀头液压推动装置16、刀头17、预制板与垂直度矫正设备18、预制板导入装置19、预制板管壁20、操作平台22组成；所述塔吊装置9固定安装在大地13的上侧，在塔吊装置9的下侧挖掘适当深度的孔洞，刀头17设置在孔洞内，刀头17的上侧安装有刀头液压推动装置16，刀头液压推动装置16的上侧固定安装有一级螺旋出料15，一级螺旋出料15与多节螺旋出料装置14相连，多节螺旋出料装置14延伸至大地的孔洞外侧；所述预制板与垂直度矫正设备18通过螺栓固定安装在刀头17的后侧，预制板与垂直度矫正设备18的顶部预制板11相连，预制板11的顶部通过预制板导轨10与塔吊装置9相连，预制板11的卡装在预制板导轨10内部；所述预制板导入装置19的外侧包裹有预制板管壁20；所述操作平台22设置在塔吊装置9的右侧。

请参阅图2-3，所述刀头17是由刀头液压马达1、滚子刀2、径向伸缩刀头固定架3、伸缩液压缸4、径向伸缩刀头5、头部镰刀刀头6、架体a7、传动架8组成；其中刀头液压马达1通过传动架8固定安装在架体a7上，所述架体a7的侧面开设有凹槽，径向伸缩刀头固定架3安装在凹槽内，并与伸缩液压缸4相连，径向伸缩刀头5插接安装在径向伸缩刀头固定架3上；所述滚子刀2和头部镰刀刀头6安装在架体a7的底部。

请参阅图4-5，所述塔吊装置9是由塔架23、升降台24、电机a25、左右移动轴26、吊爪27、电机b28、前后移动轴29组成；其中升降台24安装在塔架23的中间，在升降台24的底部设有左右移动轴26和前后移动轴29，左右移动轴26和前后移动轴29相互垂直安装，且左右移动轴26安装在前后移动轴29上侧；所述电机a25和电机b28分别与左右移动轴26和前后移动轴29相连。

请参阅图6，所述一级螺旋出料15是由螺旋输电机43、出料口挡板44、螺旋出料外壳45、螺旋装置46组成；其中螺旋装置46与螺旋输电机43相连，螺旋装置46设置在螺旋出料外壳45的内部，在螺旋出料外壳45的顶端开设有出料口，出料口的上侧设有螺旋输电机43，螺旋输电机43的右侧安装有出料口挡板44。

请参阅图7，所述刀头17的上侧设有排水装置30，排水装置30通过管路与抽水泵相连。

请参阅图8-9，所述预制板与垂直度矫正设备18是由架体b31、弧状架体32、预制板夹取装置33、液压缸34、安装体回转电动机35、预制板安装机构垂直支持架36、升降液压缸37、回转支持架38、回转架39、预制板安装夹取装置支持架40、上预制板止动块41、下预制板止动块42组成；其中弧状架体32设置在架体b31的侧部，在弧状架体32安装有预制板夹取装置33；预制板11设置在弧状架体32的上侧；所述上预制板止动块41设置在预制板导轨10的底部，上预制板止动块41的底部设有预制板导入装置19，预制板导入装置19的底部设有下预制板止动块42；所述液压缸34设设置在架体b31的前侧；所述回转架39通过预制板安装夹取装置支持架40与架体b31相连，在回转架39的底部设有回转支持架38，回转支持架38的内侧壁安装有预制板安装机构垂直支持架36，预制板安装机构垂直支持架36的侧壁安装有升降液压缸37；所述安装体回转电动机35设置在回转架39的底部靠近圆周的位置；当挖掘深度的增加刀头液压推动装置16推动刀头17前进，此时上预制板止动块41收起未发生作用预制板19导入装置控制预制板的缓慢下落，当达到一个预制板长度时，上预制板止动块41动作，阻止预制板11随着重力下滑，此时液压缸34动作，推动架体b31、弧状架体32和预制板夹取装置33这三个组件组成的装配体向前运动，当弧状架体32靠近预制板11时，预制板夹取装置33动作，爪手深入预制板11的凹槽内抓住预制板11；此时下预制板止动块42收起，,预制板导入装置19收起，液压缸收缩34、安装体回转电动机35转动与回转支持架38啮合，带动已经在预制板安装机构36垂直支持架支持的升降液压缸37调整好高度的回转架39转动，此时由,预制板安装夹取装置40支持架两组预制板安装装置带动预制板整体转动，当位置合适时，液压缸34动作开始外伸，此时设备也开始检测垂直度，当安装预制板的位置与中心轴线小于90°时，液压缸34增大动作，在预制板安装完成。

本发明的工作原理是：设备使用应先安装吊塔装置将设备头部垂直吊起并在下方挖掘适当深度的孔洞，让设备进入其中，方便设备在大地上挖掘孔洞；液压推动推动设备17-设备刀头前进随着挖掘深度增加多节螺旋出料装置增加管节已增加输出长度预制板导轨增加预制板，增加预制板安装与垂直度矫正设备，安装预制板并通过液压矫正垂直度；预制板导入装置控制预制板的下落与预制板安装为已经安装好的预制板管壁。

刀头液压马达为设备挖掘提供周向动力，在传动架的传动下带动架体转动，使得在刀头转动带动、滚子刀、头部镰刀刀头径向伸缩刀头破碎泥土岩石，其中径向伸缩刀头是为了能够增大径向破碎直径而设计的，通过径向伸缩刀头固定架固定并在伸缩液压缸动作下实现刀头的径向伸缩，增大了径向作业面积，为预制板安装提供径向空间，同时在洞体安装完成时径向伸缩刀头收缩，设备直径变小，能够方便的把设备从洞体底部吊出。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。