[發明專利]一種盾構機盾殼背土去除裝置及使用方法

有效

• 申請號: 201810272511.7
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108518226B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 李雪;張軍偉;陳云堯;周雙禧;張盧學;張紹輝
• 申請（專利權）人: 西南石油大學;中鐵建大橋工程局集團第二工程有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D9/12
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 韓洋;楊正輝

本發明公開了一種盾構機盾殼背土去除裝置及使用方法，該裝置包括分別設于盾殼內外的回轉部件和滑移部件，所述回轉部件至少有兩個，且在回轉部件上分別纏繞有牽引繩，所述牽引繩分別穿過盾殼與滑移部件兩側相連，當所述回轉部件轉動帶動牽引繩收放時，所述滑移部件沿盾殼外壁周向滑動。本發明在使用時通過回轉部件轉動帶動牽引繩收放，使滑移部件沿盾殼外壁周向滑動，從而實現對盾殼外壁背土進行刮除，該裝置通過機械方法將盾殼體上方的大體積背土刮離，因而能夠有效減少盾構機盾殼頂部背土現象，保證盾構機的正常運行。

技術領域

本發明涉及盾構隧道施工技術領域，特別涉及一種盾構機盾殼背土去除裝置及使用方法。

背景技術

盾構機在泥巖地層施工時，由于泥土的粘性以及巨大的壓力下，泥土緊粘在盾構機盾殼外部而形成背土現象。由于形狀原因，盾構機常在圓形盾殼1頂部產生背土2，如圖1和圖2所示。當盾構機推進時，如果背土無法脫離盾殼而隨盾構機一同前進，則會導致周圍土層嚴重擾動，引起地表隆起或塌陷；同時由于泥土粘在盾殼上，導致盾構機阻力增大，嚴重時推進油缸無法克服所受到的阻力，使盾構機出現卡死情況。因此背土現象無論對施工，還是設備都會帶來巨大的危害。

現有技術中一般都采用注減摩漿的方法減少背土效應，通過注漿使得盾構機盾殼與土體之間形成一層隔膜，增加潤滑，起到防背土的作用。但是該方法的缺點是由于漿液流動的不可靠性，盾殼周圍形成隔膜常達不到理想狀況，因而無法徹底解決盾構機盾殼背土問題。

發明內容

本發明目的在于：針對在盾構隧道施工時，現有技術中采用注減摩漿方法未能有效解決盾構機盾殼背土，背土使得盾構機阻力增大，嚴重時影響設備正常運行的問題，提供一種盾構機盾殼背土去除裝置，該裝置通過機械方法將盾殼體上方的大體積背土刮離，因而能夠有效減少盾構機盾殼頂部背土現象，保證盾構機的正常運行。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種盾構機盾殼背土去除裝置，包括設于盾殼內的回轉部件和設于盾殼外的滑移部件，所述回轉部件至少有兩個，且在回轉部件上纏繞有牽引繩，所述牽引繩穿過盾殼后與滑移部件相連，當所述回轉部件轉動帶動牽引繩收放時，所述滑移部件沿盾殼外壁周向滑動。

本發明通過在盾殼內外分別設置回轉部件和滑移部件，并在回轉部件上纏繞牽引繩，且牽引繩穿過盾殼與滑移部件兩側相連，使用時通過回轉部件轉動帶動牽引繩收放，使滑移部件沿盾殼外壁周向滑動，從而實現對盾殼外壁背土進行刮除，該裝置通過機械方法將盾殼體上方的大體積背土刮離，因而能夠有效減少盾構機盾殼頂部背土現象，保證盾構機的正常運行。

作為本發明的優選方案，所述盾殼外壁上設有至少一條滑槽，所述滑槽從盾殼頂部向兩側環形對稱延伸，且在滑槽末端分別設有徑向貫穿盾殼壁的傳動孔。該滑槽和傳動孔用于布置彈性繩，使得回轉部件轉動時，彈性繩沿滑槽和傳動孔運動，從而控制滑移部件做環向運動。

作為本發明的優選方案，所述滑移部件上設有至少一個固定塊，所述固定塊隨滑移部件沿滑槽運動。通過在滑移部件上設置固定塊，當彈性繩牽引滑移部件運動時，該固定塊在滑槽內運動，從而控制滑移部件沿盾殼外壁周向運動。

作為本發明的優選方案，所述固定塊的截面形狀與滑槽相對應。當彈性繩牽引滑移部件運動時，由于固定塊的截面形狀與滑槽相對應，可以使固定塊在滑槽內的滑動更加流暢穩定。

作為本發明的優選方案，所述固定塊兩側分別設有用于連接牽引繩的連接螺母，所述連接螺母上設有螺母孔，且在連接螺母上還設有至少一個延伸至螺母孔內的鎖緊螺栓。通過在固定塊兩側設置連接螺母，并在連接螺母上設置鎖緊螺栓，將牽引繩穿入螺母孔并由鎖緊螺栓進行頂緊，從而實現牽引繩與滑移部件的連接，且連接方式快速可靠以及拆卸方便。