[发明专利]一种适用于岩溶地质的可纠偏盾构机

说明书

本发明涉及盾构机技术领域，公开了一种适用于岩溶地质的可纠偏盾构机，包括：前盾与后盾，前盾与后盾之间采用球铰连接，前盾的外侧设有用于辅助纠偏的盾壳；前盾在轴向上由外至内依次包括刀盘、土仓与设备仓，后盾包括驱动机构、推进顶与设置在衬砌前方的预设件；驱动机构包括内垫层与外垫层，内垫层上设有纵向驱动带与横向驱动带，外垫层上设有用于推移内垫层的挤压件；设备仓一端为圆柱形，另一端为球台形，圆柱形一侧与土仓连接，球台一侧分别与纵向驱动带、横向驱动带相接触。本发明适用于岩溶地层，当前盾发生栽头或偏转后，可以在不破坏已安装衬砌块的情况下对前盾进行姿态调整，同时可以在栽头事故中最大程度上减少事故对设备的损伤。

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，尤其涉及一种适用于岩溶地质的可纠偏盾构机。

背景技术

盾构机既是一种施工机具，也是一种强有力的临时支撑结构，其利用尾部已装好的衬砌管片作为支点向前推进，用刀盘切割土体，同时排土和拼装后面的预制混凝土衬砌块。

盾构法施工是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，是将盾构机械在土中或岩中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法，盾构工法有施工精度高、安全、劳动强度低、对环境影响小等优点。盾构机在岩溶地层中掘进时，由于下伏溶洞等软弱地层的存在，盾构机有栽头的风险，盾构机如果在掘进过程中发生了栽头，盾构机姿态调整较为困难，而且盾构机因栽头产生的位移过大，盾尾有压坏衬砌管片的风险。

发明内容

本发明提供了一种适用于岩溶地质的可纠偏盾构机，解决盾构机在岩溶地区发生栽头后不易调整姿态的问题。

一种适用于岩溶地质的可纠偏盾构机，包括：前盾与后盾，前盾与后盾之间采用球铰连接，前盾的外侧设有用于辅助纠偏的盾壳；前盾在轴向上由外至内依次包括刀盘、土仓与设备仓，后盾包括驱动机构、推进顶与设置在衬砌前方的预设件；

驱动机构包括内垫层与外垫层，内垫层上设有纵向驱动带与横向驱动带，外垫层上设有用于推移内垫层的挤压件；

设备仓一端为圆柱形，另一端为球台形，圆柱形一侧与土仓连接，球台一侧分别与纵向驱动带、横向驱动带相接触。

采用上述技术方案的有益效果：在传统盾构机的基础上将前盾与后盾采用球铰接方式连接，当前盾在岩溶地区发生栽头事故时，不影响后盾的姿态，其次，在球铰接触面上采用纵向和横向驱动带驱动调节前盾的姿态，在调节过程中后盾通过预设件与衬砌连接，调节前盾产生的反作用力不会直接作用在衬砌上，有利于保证后盾设备和已安装的管片衬砌的安全，防止后盾盾尾压坏衬砌；调节前盾的过程中是通过驱动机构主动作用，受外界地质情况的影响较小。

进一步地，上述盾壳为圆弧状结构且其上设有贯穿的充气口，充气口的外侧连接有气囊，充气口的内侧设有密封盖。

采用上述技术方案的有益效果：在盾壳外侧设置气囊辅助前盾进行姿态调整，加快调节速度和工作效率。

进一步地，上述纵向驱动带与横向驱动带均套设在驱动件的输出轴上，由驱动件带动转动。

进一步地，上述内垫层上设有检测前盾转动扭矩的传感器，传感器与外界的信号接收器通信连接。

采用上述技术方案的有益效果：通过传感器可检测到前盾的扭矩变化情况，便于内部工作人员实时掌握前盾的姿态调节精度。

进一步地，上述预设件两端分别与后盾和衬砌相连接，且预设件与衬砌留有间隙。

进一步地，上述推进顶前端与驱动机构相连接，后端与衬砌相接触。

进一步地，上述设备仓内固定设置有螺旋出土器、人仓与刀盘驱动机。

进一步地，上述挤压件为液压式千斤顶。