[發明專利]一種模擬地質環境的盾構機工廠負荷試車裝置

在審

• 申請號: 201810972036.4
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN108915707A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 高愛照
• 申請（專利權）人: 濟南中鐵重工軌道裝備有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 黎明

本發明公開了一種模擬地質環境的盾構機工廠負荷試車裝置，包括底座、地質形成箱、洞門、盾體托架、第一拉桿、第二拉桿和反力架，所述底座為板型構件，地質形成箱固定在底座一端，盾體托架固定在底座的中部，盾構機主機安裝在盾體托架上，所述反力架安裝在底座的后端，第一拉桿傾斜安裝在底座和反力架之間；所述洞門的一端與地質形成箱的洞門擋板安裝固定，第二拉桿和地質形成箱的地質形成箱體固定連接。本發明能夠分段模擬出盾構機掘進區間明顯差異的地質環境；組裝好的盾構機主機借助推進系統頂推反力架，通過地質形成箱體上的洞門開口進入地質形成箱進行模擬掘進，進而實現盾構機工廠負荷試車。

技術領域

本發明涉及一種模擬地質環境的盾構機工廠負荷試車裝置，屬于盾構機技術領域。

背景技術

盾構機因體積巨大，又有欠約束的特性，需要在現場始發井中安裝運行，工廠內僅能進行盾體固定工況下的空載試車，難以實現設備本機工廠負荷試車。盡管業界做了巨大努力，但目前也僅能通過模型或模型裝置在實驗室條件下進行部分性能實驗。例如，公告號為CN104807662A的中國發明專利，公開了“一種模擬TBM施工作業真實工況的實驗臺”，通過沿實驗臺的掘進方向設有的加載裝置和TBM模型，進行在實驗室條件下模擬TBM施工作業；又例如，公告號為CN108198505A的中國發明專利，公開了“一種護盾式TBM隧道豆礫石施工模擬裝置”，也只能在實驗室條件下進行盾構模擬研究。

由于軟土(巖)地質的不穩定性，盾構機工廠負荷試車更加難以實現。例如，公告號為CN107489426A中國發明專利，公開了“一種泥水盾構室內模擬掘進裝置及其模擬方法”，也僅僅設計了一套借助盾殼、通過液壓馬達帶動刀盤轉動，并通過千斤頂頂推反力墻進行掘進的模型試驗裝置，而非用設備本身來實現盾構機工廠負荷試車。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術存在的缺陷，提供一種模擬地質環境的盾構機工廠負荷試車裝置，進行掘進區間盾構環境全模擬，通過盾構機主機設備本身實現工廠負荷試車。

為解決這一技術問題，本發明提供了一種模擬地質環境的盾構機工廠負荷試車裝置，包括底座、地質形成箱、洞門、盾體托架、第一拉桿、第二拉桿和反力架，所述底座為板型構件，地質形成箱固定在底座一端，盾體托架固定在底座的中部，盾構機主機安裝在盾體托架上，所述反力架安裝在底座的后端，第一拉桿傾斜安裝在底座和反力架之間；所述洞門的一端與地質形成箱的洞門擋板安裝固定，第二拉桿和地質形成箱的地質形成箱體固定連接。

所述地質形成箱包括由地質形成箱體、油缸安裝橫梁、油缸加壓裝置和洞門擋板，所述地質形成箱體為上面開口的長方體殼型結構.所述油缸安裝橫梁固定在地質形成箱體上部，所述油缸安裝橫梁上設有多個油缸安裝孔，油缸加壓裝置安裝在油缸安裝孔內；所述地質形成箱體底部設有與底座匹配的固定連接結構，其一個立壁上設有洞門擋板。

所述洞門為環筒形結構件，內孔直徑與實際始發井尺寸一致。

所述底座為板型構件，至少由一段構成。

所述洞門和反力架為分體式，左右對稱結構。

有益效果：本發明的一種模擬地質環境的盾構機工廠負荷試車裝置，主要包括地質形成箱、盾體托架和反力架。地質形成箱上縱橫排列有多個油缸加壓裝置對地質形成箱內的巖土進行加壓，能夠分段模擬出盾構機掘進區間明顯差異的地質環境；地質形成箱體的立璧上設有與盾構機開挖尺寸基本匹配的洞門開口，且盾構機主機軸線與洞門開口軸線基本重合，借助盾體托架，允許盾構機主機進入地質形成箱掘進；地質形成箱、盾體托架及反力架通過底座或地面預埋件及第一拉桿、第二拉桿連接為一體，能夠承受盾構機掘進時的反作用力。因此，組裝好的盾構機主機借助推進系統頂推反力架，通過地質形成箱體上的洞門開口進入地質形成箱進行模擬掘進，進而實現盾構機工廠負荷試車。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；