[實用新型]自行走隧管道掘進機筒體驅動結構

無效

• 申請號: 201020046869.7
• 申請日: 2010-01-15
• 公開（公告）號: CN201650301U
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 盧清國
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E21D9/093
• 分類號: E21D9/093
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本實用新型涉及一種自行走隧管道掘進機筒體之間的驅動結構，為隧管道掘進技術提供掘進機前行提供保障，屬于非開挖地下管道鋪設施工領域。

背景技術

目前應用廣泛的非開挖施工技術，諸如盾構法和頂管法，已經暴露出了一些局限和不足，例如推進長度的限制和轉彎靈活性等問題，這些局限使得城市地下管網建設和地下空間開發越發困難。自行走式隧管道施工技術及相應的掘進設備的出現，便克服了這些困難。

隧管道掘進機自行走的原理是利用設置在掘進機外部周向的多圈增阻塊向周圍土體撐緊并嵌入土體中。多圈增阻塊與土體的相互作用結果提供了機體前進推力所需的軸向反力，再利用布置在掘進機內環側的驅動機構推拉掘進機體自身伸縮自驅動前行，成為一種全新的不同于目前頂管和盾構施工技術的可在土中空間急曲線自行走隧管道施工技術。但是目前國內外尚沒有關于驅動機構的理論研究和實踐成果。

實用新型內容

本實用新型提供一種自行走隧管道掘進機筒體之間的驅動結構，它可以為隧管道掘進技術提供掘進機前行所需的驅動力。

本實用新型采取了如下技術方案：包括布置在各筒體內側面的底座和用于連接各筒體的驅動機構，在掘進機每節筒體的內側面上沿圓周方向均勻布置有底座，并且各節筒體上的底座沿筒體的軸向位置相對應，在相鄰的兩節筒體底座之間連接有驅動機構，驅動機構和底座之間鉸接，安裝在兩節筒體之間的驅動機構的個數大于等于2，驅動機構可為液壓缸、液壓枕、氣枕。

根據本實用新型的技術方案，采用驅動機構后的自行走掘進機，其自行走機理為：在切入土層的掘進機上，向筒體外側圓周頂起增阻部件，使增阻部件與土層緊密接觸形成頂進反作用力，然后通過掘進機內部驅動機構的推力，共同推進掘進機在土層中向前推進，其步驟依次如下：

1)將位于掘進機中節2和后節3上的各套撐起裝置4撐起，使增阻部件5與土層8擠緊；

2)向連接前節1和中節2的驅動機構6供壓，推動掘進機前節1向前切入土層8；

3)卸除前節1與中節2連接的驅動機構的頂進推力；

4)放松中節2與土層8的各套撐起裝置，使增阻部件5與土層8的接觸放松；

5)加大前節1與中節2連接的驅動機構6的拉力，同時增加中節2與后節3連接的驅動機構的頂進推力，使中節2向前運動；

6)將中節2周邊上的各套撐起裝置4撐起，使增阻部件5與土層8擠緊；

7)卸除中節2與后節3連接驅動機構6的頂進推力；

8)放松后節3與土層8的各套撐起裝置4，使增阻部件5與土層8的接觸放松；

9)加大中節2與后節3連接的液壓缸組的拉力，使后節3向前運動，構成一次頂進距離；

10)重復上述步驟，使掘進機在土層8中自行驅動前進，配合傳統挖土方法，在土層8中形成一條通道9。

本實用新型所提供的掘進機驅動結構，具有如下優點

1)此實用新型制作工藝簡單，推廣應用較易，不但可以使自行走掘進機實現在土中長距離行走掘進的功能，還可配合其實現現在需求旺盛的非開挖技術中所沒有的曲線轉彎功能，從而為隧管道建設帶來顯著的經濟和社會效益；

2)依靠氣壓、液壓等方法實現筒體之間的驅動，使得施工方法具有便捷、高效等優點，施工帶來安全，同時也為自行走式隧管道掘進技術的推廣應用提供強有力的支撐和保障。

附圖說明

圖1是驅動結構立體結構圖；

圖2是裝配有驅動結構的掘進機筒體縱剖面結構圖；

圖中：1、掘進機前節；2、掘進機中節；3、掘進機后節；4、撐起裝置；5、增阻部件；6、驅動機構；7、底座；8、土層；9、通道；Z向為掘進機的前進方向。

具體實施方式

下面結合附圖1～圖2對本實用新型作進一步說明：

本實施例以掘進機設置3節筒體，其中中節與后節之間安裝K≥2套驅動機構，前節與中節安裝M≥2套驅動機構。液壓缸組安裝在事先已經固定于相鄰筒體上的液壓缸底座7上，通過液壓缸的伸縮實現筒體之間的推拉前進。

驅動機構的形式可為液壓缸、液壓枕、氣枕。

本實施例中自行走動作的機理是以在一節掘進機筒體外側撐出增阻塊與筒體周圍土體嵌入摩擦和抗剪切提供推進反力。在另一節掘進機筒體外側撐出增阻塊與筒體周圍土體嵌入摩擦和抗剪切提供推進反力，二節筒體外側的增阻塊同時支撐和收縮或循環交替支撐和收縮，配合在筒體內側節與節連接的行走驅動機構的協調驅動下實現掘進機的連續自行走。行走驅動機構是集鉸接和推進于一體的行走機構。

本實施例的制作方法如下：

1)將代表驅動機構的液壓缸組6安裝在筒體內壁的底座7上；

2)向位于掘進機中節2和后節3上的各套撐起裝置4內施加液體或氣體壓力，使增阻部件5與土層8擠緊，向連接前節1和中節2的液壓缸組6供壓，推動掘進機前節1向前切入土層8；卸除前節1與中節2連接的液壓缸組6的頂進推力，放松中節2與土層8的各套撐起裝置內的壓力，使增阻部件5與土層8的接觸放松；加大前節1與中節2連接的液壓缸組6的拉力，同時增加中節2與后節3連接的液壓缸組的頂進推力，使中節2向前運動；向中節2周邊上的各套撐起裝置4內施加液體或氣體壓力，使增阻部件5與土層8擠緊；卸除中節2與后節3連接液壓缸組6的頂進推力，放松后節3與土層8的各套撐起裝置4的壓力，使增阻部件5與土層8的接觸放松；加大中節2與后節3連接的液壓缸組6的拉力，使后節3向前運動，構成一次頂進距離；重復上述步驟，使掘進機在土層8中自行驅動前進，配合傳統挖土方法，在土層8中形成一條通道9。