一种无管片拼装装置及盾构机制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无管片拼装装置，包括端面用于与盾构机的推进油缸相连的反力架和至少一个用于撑紧洞壁的撑紧靴环，反力架和撑紧靴环通过传力环相连，每个撑紧靴环均包括上撑靴、下撑靴和连接上撑靴和下撑靴的撑紧油缸。该无管片拼装装置可以保证盾构机在硬岩地层施工时无需拼装管片。本发明专利技术还公开了一种包括上述无管片拼装管片的盾构机。该盾构机既能够在软土地层施工，又能在硬岩地层施工，其地质适应范围大，降低施工成本的同时减少了盾构始发准备工作和时间，提高了掘进速度。

A non segment assembly device and shield machine

The invention discloses a segment-free assembling device, which comprises a reaction frame for connecting with the propulsion cylinder of a shield machine and at least one shoe ring for supporting the tunnel wall. The reaction frame and shoe ring are connected by a force transfer ring. Each shoe ring includes an upper shoe, a lower shoe and a shoe ring for connecting the upper shoe and the lower shoe. Cylinder. The non segment assembly device can ensure that the shield does not need to be assembled when constructing the hard rock stratum. The invention also discloses a shield machine comprising the above segment without segments. The shield machine can be constructed not only in soft soil but also in hard rock stratum. Its geological adaptability is wide, the construction cost is reduced, the preparation work and time for shield starting are reduced, and the driving speed is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种无管片拼装装置及盾构机
本专利技术涉及隧道掘进装置
，更具体地说，涉及一种无管片拼装装置。此外，本专利技术还涉及一种包括上述无管片拼装装置的盾构机。
技术介绍
盾构机作为隧道掘进的专用工程机械，在地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程中得到广泛应用。现有技术中的盾构机，主要通过在掘进的同时构建隧道之盾即沿隧道拼装管片，来为主机提供其前进或步进的反力。因此，盾构机主要被应用于黏土或软岩等软土地层的隧道施工。而对于硬岩地层的隧道施工来说，由于隧道壁本身具有足够的硬度及强度，无需拼装管片进行隧道衬砌就具有较好的安全性，且能够提供主机前进或步进的反力，因此，在硬岩地层施工时，通常不采用盾构机，而是采用敞开式TBM进行施工。然而，对于施工距离较长的隧道来说，隧道地层的地质往往并不是单一的，通常是软土地层段和硬岩地层段同时存在。对于这种地层的地质复杂的隧道来说，需要采用盾构机和敞开式TBM交替施工，这将增加始发准备的工作和时间，严重制约掘进速度，同时增加施工成本。而如果单独采用现有的盾构机进行施工，则在硬岩地层段仍然拼装管片将造成工作、时间及成本的浪费，若不拼装管片，则将无法提供主机前进或步进的反力。综上所述，如何提供一种能够为盾构机在硬岩地层施工时提供主机前进的反力的无管片拼装装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种无管片拼装装置，该无管片拼装装置能够为在硬岩地层施工的盾构机提供其掘进的反力。本专利技术的另一目的是提供一种包括上述无管片拼装装置的盾构机，该盾构机既能够在软土地层工作，又能在硬岩地层工作，其地质适应范围大，降低施工成本的同时减少了盾构始发准备工作和时间，提高了掘进速度。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种无管片拼装装置，包括端面用于与盾构机的推进油缸相连的反力架和至少一个用于撑紧洞壁的撑紧靴环，所述反力架和所述撑紧靴环通过传力环相连，每个所述撑紧靴环均包括上撑靴、下撑靴和连接所述上撑靴和所述下撑靴的撑紧油缸。优选地，连接所述上撑靴和所述下撑靴的所述撑紧油缸的个数为四个，四个所述撑紧油缸均竖直设置。优选地，所述上撑靴和所述下撑靴的对应端分别相对设置，所述撑紧油缸的两端分别与所述上撑靴和所述下撑靴相对的两端铰接。优选地，所述上撑靴和所述下撑靴相对于所述撑紧油缸对称设置。优选地，所述撑紧靴环的数量至少为两个，所有所述撑紧靴环轴向相连且并排设置。优选地，所述撑紧靴环与所述传力环通过卡套连接，所述卡套和与所述卡套相连的所述撑紧靴环两者中的一者设有径向内凸的限位凸缘，另一者设有用于与所述限位凸缘凹凸配合以对所述撑紧靴环进行轴向限位的限位凹槽，所述限位凸缘与所述限位凹槽的配合长度大于所述撑紧靴环的移动距离。优选地，所述反力架包括若干片用于拼接成所述反力架的钢管片，相邻两片所述钢管片通过连接件可拆卸连接。优选地，所述传力环包括若干片用于拼接成所述传力环的圆弧管片，相邻所述圆弧管片可拆卸连接。优选地，所述反力架和所述传力环通过法兰可拆卸的连接，所述传力环和所述卡套通过螺栓可拆卸连接。一种盾构机，包括盾构机本体，还包括：可活动地设于所述盾构机本体中的管片拼装机；可拆卸地设于所述盾构机本体中、用于根据开挖隧道的地质类型与所述管片拼装机切换工作的无管片拼装装置，所述无管片拼装装置为上述任意一种无管片拼装装置。本专利技术提供的无管片拼装装置，使用时，将反力架的端面与盾构机的推进油缸相连，掘进时，撑紧油缸伸出，推动上撑靴和下撑靴张紧，从而使上撑靴和下撑靴撑紧洞壁，反力架通过传力环将作用于反力架的顶推力传递至撑紧靴环，撑紧靴环依靠上撑靴和下撑靴两者与洞壁之间的摩擦力来抵抗该顶推力，为推进油缸提供顶推反力，从而使盾构机前进。该无管片拼装装置可以保证盾构机在硬岩地层施工时无需拼装管片。本专利技术提供的盾构机包括管片拼装机和无管片拼装装置，盾构机在软土地层施工时，可以通过管片拼装机拼装的隧道管片来为盾构机提供其前进的顶推反力，在硬岩地层施工时，通过无管片拼装装置为盾构机提供前进的顶推反力。因此，该盾构机既能在软土地层施工，又能在硬岩地层施工，其地质适应范围大，降低施工成本的同时减少了盾构始发准备工作和时间，提高了掘进速度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供的无管片拼装装置具体实施例的主视图；图2为本专利技术所提供的无管片拼装装置具体实施例的右视图；图3为本专利技术所提供的无管片拼装装置具体实施例的左视图；图4为本专利技术所提供的盾构机在有管片推进模式下的示意图；图5为本专利技术所提供的盾构机在拼装过渡环管片时的示意图；图6为本专利技术所提供的盾构机在无管片拼装模式下的示意图；图7为本专利技术所提供的盾构机在拆除无管片拼装装置、拼装过渡环管片时的示意图；图8为本专利技术所提供的盾构机在再次回到有管片推进模式下的示意图。图1至图8中的附图标记如下：1为反力架、101为钢管片、102为连接件、2为撑紧靴环、201为上撑靴、202为下撑靴、203为撑紧油缸、3为传力环、4为卡套、5为刀盘、6为盾体、7为推进油缸、8为主驱动、9为托梁、10为管片拼装机、11为螺旋输送机、12为洞壁、13为壁后填充材料、14为隧道管片、1401为管片分块、15为后配套系统、16为拖车滚轮、17为过渡环管片、18为锚杆、19为止水环、20为无管片拼装装置。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的核心是提供一种无管片拼装装置，该无管片拼装装置能够为在硬岩地层施工的盾构机提供其掘进的反力。本专利技术的另一核心是提供一种包括上述无管片拼装装置的盾构机，该盾构机既能够在软土地层工作，又能在硬岩地层工作，其地质适应范围大，降低施工成本的同时减少了盾构始发准备工作和时间，提高了掘进速度。请参考图1-图8，为本申请的说明书附图。本申请提供一种无管片拼装装置，包括端面用于与盾构机的推进油缸7相连的反力架1和至少一个用于撑紧洞壁12的撑紧靴环2，反力架1和撑紧靴环2通过传力环3相连，每个撑紧靴环2均包括上撑靴201、下撑靴202和连接上撑靴201和下撑靴202的撑紧油缸203。需要说明的是，本申请提供的无管片拼装装置主要用于盾构机，使盾构机在硬岩地层施工时无需拼装管片也能工作。为此，本申请中的无管片拼装装置包括用于撑紧洞壁12的撑紧靴环2，工作时，依靠撑紧靴环2与洞壁12之间的摩擦力来抵抗推进油缸7作用于反力架1上的顶推力，从而为盾构机提供其前进的顶推反力，使盾构机前进。具体地，撑紧靴环2包括上撑靴201、下撑靴202和撑紧油缸203，上撑靴201和下撑靴202由撑紧油缸203带动相互远离或靠近，当撑紧油缸203伸长时，上撑靴201和下撑靴202相互远离，直至撑紧油缸203的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无管片拼装装置，其特征在于，包括端面用于与盾构机的推进油缸(7)相连的反力架(1)和至少一个用于撑紧洞壁(12)的撑紧靴环(2)，所述反力架(1)和所述撑紧靴环(2)通过传力环(3)相连，每个所述撑紧靴环(2)均包括上撑靴(201)、下撑靴(202)和连接所述上撑靴(201)和所述下撑靴(202)的撑紧油缸(203)。

【技术特征摘要】
1.一种无管片拼装装置，其特征在于，包括端面用于与盾构机的推进油缸(7)相连的反力架(1)和至少一个用于撑紧洞壁(12)的撑紧靴环(2)，所述反力架(1)和所述撑紧靴环(2)通过传力环(3)相连，每个所述撑紧靴环(2)均包括上撑靴(201)、下撑靴(202)和连接所述上撑靴(201)和所述下撑靴(202)的撑紧油缸(203)。2.根据权利要求1所述的无管片拼装装置，其特征在于，连接所述上撑靴(201)和所述下撑靴(202)的所述撑紧油缸(203)的个数为四个，四个所述撑紧油缸(203)均竖直设置。3.根据权利要求2所述的无管片拼装装置，其特征在于，所述上撑靴(201)和所述下撑靴(202)的对应端分别相对设置，所述撑紧油缸(203)的两端分别与所述上撑靴(201)和所述下撑靴(202)相对的两端铰接。4.根据权利要求3所述的无管片拼装装置，其特征在于，所述上撑靴(201)和所述下撑靴(202)相对于所述撑紧油缸(203)对称设置。5.根据权利要求1所述的无管片拼装装置，其特征在于，所述撑紧靴环(2)的数量至少为两个，所有所述撑紧靴环(2)轴向相连且并排设置。6.根据权利要求1-5任一项所述的无管片拼装装置，其特征在于，所述撑紧靴环(2)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞香，程永亮，彭正阳，钟晴，杨连花，孙雪丰，陈庆宾，刘学，张卫东，张瑞临，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43