掘进设备及其盾体扩径方法与流程

本发明涉及掘进设备，尤其涉及一种掘进设备及其盾体扩径方法。

背景技术：

1、盾构机作为地下隧道施工的重要设备，在城市轨道交通、市政、引水隧道、铁路、公路等工程建设中具有广泛应用。

2、但是，受限于工程开挖直径、地质环境等因素的影响，盾构机通常不具备较强的通用性。其中，盾体作为盾构机中重要的钢结构支护部件，通常只能适配单一规格的盾构机，若要进行盾体扩径改造则需要重新返厂制作，耗费大量工时，也增加了建设成本。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供一种掘进设备及其盾体扩径方法，通过支撑驱动组件驱动构成部分外壳的变径弧板沿盾体的径向移动，实现盾体的扩径，并且变径弧板可以作为变径后的部分外壳，节省用料，有利于节省工时，降低建设成本，提高了掘进设备的通用性。

2、本发明提供一种掘进设备，包括：前盾和中盾，所述前盾和所述中盾沿所述前盾的轴向布置且相连，所述前盾和所述中盾中的任意一个均包括盾体、支撑驱动组件和变径弧板，所述盾体设有沿自身的周向延伸的安装腔，所述支撑驱动组件为多个，多个所述支撑驱动组件沿所述盾体的周向间隔布置于所述安装腔内，所述支撑驱动组件被构造为沿所述盾体的径向做伸缩运动，所述变径弧板设于所述支撑驱动组件的外端且构成所述盾体的部分外周壁。

3、根据本发明的掘进设备，将变径弧板设于支撑驱动组件的径向外端，使得前盾和中盾可以通过支撑驱动组件带动变径弧板移动至与目标外径对应的位置实现盾体的扩径，而支撑驱动组件在变径前后均可以给作为外壳的变径弧板提供支撑，同时，在变径前作为部分外壳的变径弧板也可以作为变径后的部分外壳，节省用料，此外，变径弧板还可以为变径后需要新增的外壳提供连接支撑，如此，整体的扩径结构简单，有利于节省工时，降低建设成本，提高了掘进设备的通用性。

4、根据本发明的一些实施例，所述支撑驱动组件包括：伸缩驱动油缸，所述伸缩驱动油缸沿所述盾体的径向可伸缩地设于所述盾体；支撑套筒，所述支撑套筒包括固定支撑筒和活动支撑筒，所述固定支撑筒与所述盾体连接，所述活动支撑筒可运动地设于所述固定支撑筒的内侧，并与所述伸缩驱动油缸连接，所述变径弧板设于所述活动支撑筒的沿所述盾体的径向的外端。

5、可选地，所述固定支撑筒和所述活动支撑筒中的其中一个设有沿所述盾体的径向间隔布置的多个固定孔，另一个形成有至少一个与所述固定孔适配的配合孔，所述支撑驱动组件还包括：固定销，所述固定销适于插入所述配合孔和其中一个所述固定孔，以固定所述活动支撑筒。

6、在一些实施例中，所述盾体包括：中心支撑筒；第一外壳，所述第一外壳设于所述中心支撑筒的径向外侧且与所述中心支撑筒间隔开；第一支撑环板，所述第一支撑环板设于所述中心支撑筒和所述第一外壳之间，且与所述中心支撑筒以及所述第一外壳共同限定出外端开口的安装腔，所述固定支撑筒设于所述安装腔内且与所述第一支撑环板连接，所述伸缩驱动油缸位于所述安装腔内，且与一端与所述中心支撑筒连接。

7、可选地，所述活动支撑筒还设有沿所述盾体的轴向间隔布置的多个限位卡口，所述掘进设备还包括：限位件，在所述活动支撑筒移动至目标位置后，所述限位件适于插入所述限位卡口，并支撑于所述第一外壳。

8、可选地，所述掘进设备还包括：填充壳板，所述填充壳板适于填充变径后的多个所述变径弧板之间的间隙。

9、可选地，所述掘进设备还包括：第二支撑环板，所述第二支撑环板设于所述第一外壳和所述填充壳板之间，以支撑所述填充壳板。

10、可选地，所述掘进设备还包括：多个推进油缸，多个所述推进油缸沿所述中盾的轴向延伸，并沿所述中盾的周向间隔布置于所述中盾内，多个所述推进油缸与设于所述中盾的多个所述支撑驱动组件沿所述中盾的周向交错布置。

11、根据本发明的一些实施例，所述掘进设备还包括：尾盾，所述尾盾与所述中盾变径后的直径适配，所述尾盾与变径后的所述中盾为可拆卸连接。

12、本发明第二方面提供一种掘进设备的盾体扩径方法，应用于根据本发明第一方面所述的掘进设备，所述盾体扩径方法包括以下步骤：确定所述前盾和所述中盾的变径尺寸，控制所述前盾和所述中盾上的各个所述支撑驱动组件带动对应的所述变径弧板沿所述盾体的径向伸出目标距离；将所述支撑驱动组件进行固定；使用填充壳板填充所述变径弧板之间的间隙；将尾盾与变径后的中盾进行连接。

13、根据本发明的掘进设备的盾体扩径方法，盾体的扩径方法简单，支撑驱动组件在变径前后均可以给作为外壳的变径弧板提供支撑，同时，在变径前作为部分外壳的变径弧板也可以作为变径后的部分外壳，此外，变径弧板还可以为变径后需要新增的外壳提供连接支撑。如此，省去将掘进设备返厂，有利于节省工时，降低生产建设成本，提高了掘进设备的通用性。

技术特征：

1.一种掘进设备，其特征在于，包括：前盾和中盾，所述前盾和所述中盾沿所述前盾的轴向依次布置且相连；

2.根据权利要求1所述的掘进设备，其特征在于，所述支撑驱动组件包括：

3.根据权利要求2所述的掘进设备，其特征在于，所述固定支撑筒和所述活动支撑筒中的其中一个设有沿所述盾体的径向间隔布置的多个固定孔，另一个形成有至少一个与所述固定孔适配的配合孔，

4.根据权利要求3所述的掘进设备，其特征在于，所述盾体包括：

5.根据权利要求4所述的掘进设备，其特征在于，所述活动支撑筒还设有沿所述盾体的轴向间隔布置的多个限位卡口，所述掘进设备还包括：限位件，在所述活动支撑筒移动至目标位置后，所述限位件适于插入所述限位卡口，并支撑于所述第一外壳。

6.根据权利要求4所述的掘进设备，其特征在于，还包括：填充壳板，所述填充壳板适于填充变径后的多个所述变径弧板之间的间隙。

7.根据权利要求6所述的掘进设备，其特征在于，还包括：第二支撑环板，所述第二支撑环板设于所述第一外壳和所述填充壳板之间，以支撑所述填充壳板。

8.根据权利要求2-6中任一项所述的掘进设备，其特征在于，还包括：多个推进油缸，多个所述推进油缸沿所述中盾的轴向延伸，并沿所述中盾的周向间隔布置于所述中盾内，

9.根据权利要求1-6中任一项所述的掘进设备，其特征在于，还包括：尾盾，所述尾盾与所述中盾变径后的直径适配，所述尾盾与变径后的所述中盾为可拆卸连接。

10.一种掘进设备的盾体扩径方法，应用于根据权利要求1-9中任一项所述的掘进设备，其特征在于，所述盾体扩径方法包括以下步骤：

技术总结
本发明提供一种掘进设备及其盾体扩径方法，所述掘进设备包括：前盾和中盾，所述前盾和所述中盾沿所述前盾的轴向布置且相连，所述前盾和所述中盾中的任意一个均包括盾体、支撑驱动组件和变径弧板，所述盾体设有安装腔，所述支撑驱动组件为多个，多个所述支撑驱动组件沿盾体的周向间隔布置于所述安装腔内，所述支撑驱动组件被构造为沿所述盾体的径向做伸缩运动，所述变径弧板设于所述支撑驱动组件的外端且构成所述盾体的部分外周壁。根据本发明的掘进设备，前盾和中盾均可以通过支撑驱动组件带动变径弧板沿盾体的径向移动实现盾体的扩径，整体扩径结构简单，有利于节省工时，降低成本，提高了掘进设备的通用性。

技术研发人员：刘飞香,杨运健,肖文凯,梁兴生,赵苗苗,朱子良,乔维,熊英豪
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