[实用新型]插刀式盾构

说明书

本实用新型涉及工程机械，尤其是涉及遂道施工机械。

随着城市建设的不断发展，地下施工越来越广泛，地下铁道的修建、市政工程中大量的地下雨水、污水及热力管道的修建、日趋增多，然而，地下施工方法单一，施工机械简单，并且由于地下土质情况复杂，隧道施工顶壁经常坍塌，造成地下施工速度慢，建设周期长，成本高，当前，国际上广泛采用盾构法进行地下遂道施工，我国上海的地铁建设就使用了顶推式盾构，提高了施工速度，顶推式盾构一般采用预制管片衬砌，通过衬砌环为盾构向前推进提供必须的支反力，而衬砌环必须有高强度及精度，否则盾构不能前进，而盾构进出区间工作面，必须在区间两端或遂道线路上设置竖井，使施工成本增高，顶推式盾构为全断面工作形式，只能适合与其相配合的单一施工方法，造成顶推式盾构适应性差，且盾构造价昂贵使用寿命短。

本实用新型的目的在于提供一种能超前支护，适应性广泛，能拆装，操作简单，成本低不需要外界提供支反力就能推进的新型盾构。

为达到上述目的，本实用新型是这样实现的，根据隧道上半部分为椭圆形状的特点，新型盾构的工作面也设计成半断面椭圆形状，机架由拱块与底座固定连接而成，拱架分几块，分别由纵梁焊接而成，底座也由两块连接而成，以便于拆装运输，拱架沿周向外表面设置多把弧形面插刀，底座底面设多把平面插刀，插刀均可在轨道滑座内滑动，每把插刀都由液压推进油缸驱动，使插刀向前伸出依次插入土层中，当多把插刀全部插入土层中后，安装在机间底座上的挡土板由液压缸推动顶住盾构前方的土层，开挖作业就在并列插刀形成的支护下进行，渣土由出渣机构送出，当开挖出伸进土层一的插刀的距离空间后，推进油缸同时回缩，由于机架与插刀间摩擦力小于插刀与土层间的摩擦力，机架就被拉向前方一个距离，形成一个前进循环，周而复始，盾构不断前进，为了盾构能按要求前进，还在盾构上设置了激光纠偏装置及辅助转向油缸。

由于本实用新型采用了半断面插刀结构，自行推进，省去了顶推式盾构必须的衬砌环，且不受断面形状的限制，能合理选择断面形状，使盾构被充分利用，由于插刀在拱顶并列排列实现了超前支护，在盾构前方设置了挡土板，使整个挖掘作业安全方便的进行，本实用新型可在工作面上拆卸，从已成的遂道中退出，省去了竖井，造价降低，整机拼装件能多次使用。

下面结合附图和实施例进一步对本实用新型进行说明。

图1为本实用新型的结构示意图

图2为图1的右剖视图

图3为图1的俯视断面图

图4为插刀的断面图

图5为插刀与滑座配合的局部视图

图6为平面插刀断面图

图7为弧面插刀断面图

从图1、图2、图3中可看出，机架(10)由左拱块(2)、中拱块(4)、右拱块(8)及底座(1)组成，之间通过法兰联接，三个拱块分别由4条纵梁焊接组成，长方形底座(1)也分两块，由法兰联接成整体，在底座(1)与中拱块(4)之间设前后两组竖向支撑，以增加整个拱架的刚度，并形成盾构机架(10)中间的工作空间，在中拱块(4)上装有5把弧面插刀(3)，在左拱块(2)及右拱块(8)上各装有4把弧面插刀(3)，如图7所示，而图6所示的平面插刀(16)是安装在底座(1)底面上的，共有8把，每把插刀均滑动配合在各自的导轨滑座(19)中，如图5所示。导轨滑座(19)固定在拱块周向外表面及底座底面上，导轨滑座(19)两端配合装有密封盖(7)，从图2可看出每把插刀由推进油缸(12)驱动，推进油缸(12)一端铰接在拱块及底座上，活塞杆与插刀(3)、(16)铰链联接，当推进油缸(12)正向进油后，活塞杆伸出，分别推动插刀依次插进土层中，当21把插刀全部插入后，挖掘作业进行，并把渣土通过安装在底座(1)上的螺旋输送机(6)送出，当挖掘形成一个500mm长的空间后，21个推进油缸(12)反向进油，使活塞杆同时收缩，机架就靠插刀和土层之间摩擦力被拉向前方500mm，完成一个工作循环，为了防止盾构正前方的土层坍塌，本实用新型设置了三个挡土板(5)，由三个液压缸(13)分别驱动，挡土板(5)可随液压缸(13)的活塞杆的伸出，顶在前方的土层上。

从图4可看出插刀前端刀头上，由螺栓固定安装经过液火处理的钢制刃板(18)，磨损后更换，而插刀尾部铰接安装的尾板(9)提供防止不稳定土层坍塌的支护，安装尾板(9)的插刀，只限于盾构顶部的9把插刀。

从图3中还可看出底座两侧各安装了一个转向油缸(17)，当盾构转向时活塞杆伸出分别顶在侧面土层上辅助盾构转向。

在图2中还显示了激光导向纠偏装置，激光指示仪发出的光束射在固定于拱架上的反射镜(14)上，然后反射到始终处于固定位置的接受靶板(11)上，当盾构偏转时接收靶板(11)上的光斑就会偏离正常位置一个距离，根据这个距离就可定性的确定盾构的偏转程度，便于纠正盾构前进方向。