敞开式TBM超前喷混装置和敞开式TBM的制作方法

本申请涉及掘进机，尤其涉及一种敞开式tbm超前喷混装置和敞开式tbm。

背景技术：

1、目前，敞开式岩石隧道掘进机(tbm)被广泛应用于轨道交通、水利水电、市政等领域的隧道施工中，具有高效、环保、安全的特点。现有的敞开式tbm在掘进时，盾体后部的围岩处于裸露状态。当tbm通过破碎带等不良地质时，盾体后部的围岩容易发生破碎脱落，从而对工作人员造成威胁，同时还会使在护盾后方的设备受到脱落碎石的影响导致损伤、损坏等不良后果。

2、现有技术中，通常通过工作人员手持喷头人工喷射混凝土，来对盾体后部的围岩进行加固以避免围岩破碎脱落。

3、然而，现有技术中对盾体后部的围岩进行加固的方法，存在工作人员劳动强度高，喷混效率低，且覆盖范围有限的缺陷。

技术实现思路

1、本申请提供一种敞开式tbm超前喷混装置和敞开式tbm，用以解决现有的对盾体后部的围岩进行加固的方法中存在的工作人员劳动强度高，喷混效率低，且覆盖范围有限的缺陷。

2、第一方面，本申请敞开式tbm超前喷混装置，包括：

3、钢拱架安装器、旋转框架、焊接支腿、行走小车和喷头；

4、所述钢拱架安装器的底部设置有行走装置，所述行走装置用于前后移动；

5、所述焊接支腿的一端与所述钢拱架安装器焊接，所述焊接支腿的另一端与所述旋转框架焊接，所述焊接支腿用于对所述旋转框架进行支撑固定；

6、所述喷头可摆动的设置在所述行走小车上，其中，所述喷头用于喷射混凝土；

7、所述旋转框架上设置有弧形旋转空间，所述行走小车在所述弧形旋转空间上运行，以保证所述喷头在支护范围内喷射混凝土。

8、可选的，所述钢拱架安装器为方形安装器，所述钢拱架安装器上相对设置的两个侧边上分别设置有多个焊接支腿；

9、所述焊接支腿的一端焊接在所述钢拱架安装器的内侧面，所述焊接支腿的另一端突出于所述钢拱架安装器，且与所述旋转框架焊接。

10、可选的，所述钢拱架安装器为方形安装器，所述钢拱架安装器上相对设置的两个侧边上分别设置有多个焊接支腿；

11、所述焊接支腿的一端焊接在所述钢拱架安装器的内侧面，所述焊接支腿的另一端突出于所述钢拱架安装器，且与所述旋转框架焊接。

12、可选的，所述钢拱架安装器为圆形安装器，所述钢拱架安装器上相对设置的两个侧边上分别设置有多个焊接支腿；

13、所述焊接支腿的一端与所述钢拱架安装器的端面焊接，所述焊接支腿的另一端与所述旋转框架焊接。

14、可选的，所述焊接支腿的型材为方管，所述焊接支腿的长度存在不同；

15、所述焊接支腿在所述钢拱架安装器的焊接位置不同，所述焊接支腿的长度不同，所述焊接支腿与所述旋转框架焊接的焊接面在同一平面。

16、可选的，所述旋转框架为弧形结构，所述旋转框架包括：行走轨道、大齿圈和限位装置，所述行走小车包括小齿轮组；

17、所述大齿圈和所述限位装置固定在所述行走轨道上，所述限位装置设置在所述行走轨道的两端；

18、所述小齿轮组与所述大齿圈啮合，以带动所述行走小车在所述行走轨道中运行。

19、可选的，所述行走轨道包括圆弧形的主轨道和位于所述主轨道两侧的侧边轨道，所述侧边轨道沿所述主轨道的外边缘与所述主轨道垂直连接；

20、所述主轨道为所述行走小车运行的轨道，所述侧边轨道用于固定所述大齿圈和所述限位装置，并为所述行走小车导向。

21、可选的，所述行走小车还包括：小车框架、导向轮、电动马达和减速机，其中所述小车框架用于固定所述导向轮和所述喷头；

22、所述小齿轮组与所述电动马达连接，所述减速机套设在所述电动马达外部，所述电动马达驱动所述小齿轮组转动以给所述行走小车传递动力；

23、所述导向轮与所述主轨道接触，用于使所述行走小车在所述主轨道上稳固运行。

24、可选的，所述喷头上设置有摆动马达，所述摆动马达带动所述喷头摆动。

25、可选的，所述行走装置包括多个行走轮，所述钢拱架安装器通过所述行走轮前后移动，以带动所述喷头前后移动。

26、第二方面，本申请提供一种敞开式tbm，包括：

27、tbm主梁以及如第一方面及第一方面各种可能的实现方式所述的敞开式tbm超前喷混装置；

28、所述敞开式tbm超前喷混装置的行走装置位于所述tbm主梁的轨道上，以在所述轨道上前后移动。

29、本申请提供的敞开式tbm超前喷混装置，包括钢拱架安装器、旋转框架、焊接支腿、行走小车和喷头；其中，焊接支腿的一端与钢拱架安装器焊接，焊接支腿的另一端与旋转框架焊接，焊接支腿用于对旋转框架进行支撑固定；喷头可摆动的设置在行走小车上；旋转框架上设置有弧形旋转空间，行走小车在该弧形旋转空间上运行。由于旋转框架焊接在钢拱架安装器上，使得喷头和钢拱架安装器共用一套前后行走机构，从而节约了成本；且该装置结构紧凑，安全可靠，在不影响钢拱架安装的同时，还能在拼装钢拱架时喷射混凝土，提高了工作效率。

技术特征：

1.一种敞开式tbm超前喷混装置，其特征在于，所述装置包括：钢拱架安装器、旋转框架、焊接支腿、行走小车和喷头；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述钢拱架安装器为方形安装器，所述钢拱架安装器上相对设置的两个侧边上分别设置有多个焊接支腿；

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述钢拱架安装器为圆形安装器，所述钢拱架安装器上相对设置的两个侧边上分别设置有多个焊接支腿；

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述焊接支腿的型材为方管，所述焊接支腿的长度存在不同；

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述旋转框架为弧形结构，所述旋转框架包括：行走轨道、大齿圈和限位装置，所述行走小车包括小齿轮组；

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述行走轨道包括圆弧形的主轨道和位于所述主轨道两侧的侧边轨道，所述侧边轨道沿所述主轨道的外边缘与所述主轨道垂直连接；

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述行走小车还包括：小车框架、导向轮、电动马达和减速机，其中所述小车框架用于固定所述导向轮和所述喷头；

8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述喷头上设置有摆动马达，所述摆动马达带动所述喷头摆动。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述行走装置包括多个行走轮，所述钢拱架安装器通过所述行走轮前后移动，以带动所述喷头前后移动。

10.一种敞开式tbm，其特征在于，包括：

技术总结
本申请提供一种敞开式TBM超前喷混装置和敞开式TBM，敞开式TBM超前喷混装置的行走装置位于敞开式TBM主梁的轨道上。该敞开式TBM超前喷混装置包括：钢拱架安装器、旋转框架、焊接支腿、行走小车和喷头；其中，焊接支腿的一端与钢拱架安装器焊接，焊接支腿的另一端与旋转框架焊接，焊接支腿用于对旋转框架进行支撑固定；喷头可摆动的设置在行走小车上；旋转框架上设置有弧形旋转空间，行走小车在该弧形旋转空间上运行。由于旋转框架焊接在钢拱架安装器上，使得喷头和钢拱架安装器共用一套前后行走机构，从而节约了成本；且该装置结构紧凑，安全可靠，在不影响钢拱架安装的同时，还能在拼装钢拱架时喷射混凝土，提高了工作效率。

技术研发人员：龙斌,徐志文,杨慧星,欧佳军,胡棋威,朱效辰,陈思敏
受保护的技术使用者：中国铁建重工集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13