[發(fā)明專利]單護盾TBM平面滑行步進裝置及其步進方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510332352.1
• 申請日: 2015-06-16
• 公開（公告）號: CN104989413B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張彥偉;王小紅;楊書江;李樹元;李立功;李森林;黎峰;劉旭;張彥軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵隧道集團有限公司
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08;B66F19/00
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司41102
• 代理人: 馬忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及全斷面巖石隧道掘進機設(shè)計及施工領(lǐng)域，具體為一種單護盾TBM平面滑行步進裝置及其步進方法。

背景技術(shù)

TBM（Tunnel Boring Machine），中文名稱，全斷面巖石隧道掘進機，掘進、支護、出渣等施工工序并行連續(xù)作業(yè)，是機、電、液、光、氣等系統(tǒng)集成的工廠化流水線隧道施工裝備，具有掘進速度快、利于環(huán)保、綜合效益高等優(yōu)點，可實現(xiàn)傳統(tǒng)鉆爆法難以實現(xiàn)的復(fù)雜地理地貌深埋長隧洞的施工，在中國水利、水電、交通、礦山、市政等隧道工程中應(yīng)用正在迅猛增長。

在施工過程中，TBM組裝完畢后都需要向前步進到始發(fā)掌子面才能開始掘進，另外前一段隧道掘進貫通后也需步進轉(zhuǎn)移下一隧道段掘進，這都需要步進裝置來實現(xiàn)。傳統(tǒng)的盾構(gòu)機步進采用一種滾動式步進裝置，對大直徑TBM而言，由于重量過大，有限的滾動軌道難以支撐實現(xiàn)步進，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝成本高；現(xiàn)有技術(shù)中，對于大直徑TBM步進的方法就是，步進隧道段需要開挖并用混凝土澆筑弧形座板，TBM在弧形座板上推進滑行，該方法開挖和回填量大、成本高、工期長；步進方法就是，利用支撐件實現(xiàn)換步功能，步進隧道需要開挖并用混凝土澆筑導(dǎo)向槽，借助步進座板安裝導(dǎo)向輪，以此實現(xiàn)準(zhǔn)確轉(zhuǎn)移到下一隧道段掘進，該方法同樣需要開挖和回填、導(dǎo)向單一、成本高、工期長。

因此，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，施工成本低廉，施工工期短，且TBM步進快速，并且調(diào)向靈活的步進裝置及其步進方法，已經(jīng)是一個值得研究的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，施工成本低廉，施工工期短，且TBM步進快速，并且調(diào)向靈活的單護盾TBM平面滑行步進裝置及其步進方法。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種單護盾TBM平面滑行步進裝置，包括設(shè)置在混凝土底板6上的座板1、防盾體扭轉(zhuǎn)卡塊3及與TBM盾體連接的舉升機構(gòu)2；所述舉升機構(gòu)2設(shè)置于座板1左右兩側(cè)且與盾體焊接連接；所述座板上放置有TBM刀盤與盾體，同時與盾體內(nèi)的推進液壓缸4活動連接；

所述座板1包括兩塊對稱安裝的平板101和一塊推進液壓缸底座102；所述的平板101與推進液壓缸底座102之間采用螺栓連接；所述的兩塊對稱平板101上面分別固定有兩塊平行的凸起耐磨鋼板1001；

所述舉升機構(gòu)2包括上托架201、下托架202以及設(shè)于上托架201與下托架202之間的舉升液壓缸204、回拉液壓缸205和導(dǎo)向柱203；所述上托架201位于座板1兩側(cè)，分別對稱與TBM盾體前部5左右兩側(cè)焊接連接；所述的舉升液壓缸204放置在下托架202上的舉升液壓缸固定環(huán)2021內(nèi)，其活塞桿與上托架201螺栓連接；所述的回拉液壓缸205與托架201和下托架202之間分別采用銷耳連接；

所述的推進液壓缸4為TBM自設(shè)四個液壓缸，安裝在TBM盾體底部，其中間兩個推進液壓缸4的推進液壓缸靴板401嵌裝于推進液壓缸底座102上的兩組推進液壓缸靴板嵌裝固定卡塊103內(nèi)；

所述防盾體扭轉(zhuǎn)卡塊3分別對稱焊接在TBM盾體兩側(cè)，位于上托架201與座板1中間。

所述的單護盾TBM平面滑行步進裝置的步進方法，包括以下步驟：

步進裝置的安裝

1）TBM組裝前，確定刀盤、盾體安裝區(qū)域，主要是盾體中線的確定，在此區(qū)域的混凝土底板6上安裝座板1；

2）將TBM刀盤、盾體放置在座板1上，先放置中盾；

3）在距座板外邊緣水平50mm的盾體上劃線，將防盾體扭轉(zhuǎn)卡塊3焊接到盾體上；

4）確定舉升機構(gòu)2的放置位置，再分別按由下到上的順序放置下托架202、舉升液壓缸204和導(dǎo)向柱206；

5）在盾體上劃線，確定上托架201的焊接安裝位置，焊接完畢后，將舉升液壓缸204和回拉液壓缸205安裝在上托架201和下托架202之間；

6）液壓管路連接；

7）將推進液壓缸4的活塞桿伸出至推進液壓缸底座102，將推進液壓缸靴板401嵌裝在推進液壓缸靴板嵌裝卡塊103內(nèi)，使推進液壓缸靴板401可在推進液壓缸靴板嵌裝卡塊103的卡槽內(nèi)上下移動；

步進方法

1）收縮所述舉升液壓缸204和回拉液壓缸205，使下托架202提起，與地面脫離有一定間隙；

2）液壓動力站為四根推進液壓缸4加壓，推動TBM在座板1上與兩塊平行的凸起耐磨鋼板1001摩擦前移，此時，舉升液壓缸204、回拉液壓缸205以及上托架201和下托架202隨TBM一起前移；