一种掘进机L2区钢拱架拼装系统技术方案

本发明专利技术提供一种掘进机L2区钢拱架拼装系统，掘进机L2区位于掘进机L1区的后方，在掘进机L1区内设置有L1区钢拱架，在掘进机L2区内设置有L2区钢拱架。所述L2区钢拱架包括：上、下机架、上、侧撑紧机构、分块连接件、上、侧行走机构、牵引小车及驱动卷扬，上行走机构能够移动地设置在后支撑的框架上，侧行走机构能够移动地分别设置在后支撑的框架两侧，上撑紧机构设置在上行走机构上，侧撑紧机构设置在侧行走机构上，所述上撑紧机构上设置有分体式的上机架，所述侧撑紧机构上分别连接所述上机架和下机架。本发明专利技术在保证人员、物料通畅的前提下，位于掘进机L2区最前端，掘进机主梁尾部，能够适应掘进机快速、安全、高效施工的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢拱架拼装系统，具体涉及一种适用于敞开式岩石隧道的掘进机L2区钢拱架拼装系统。
技术介绍
TBM(TunnelBoringMachine)为全断面隧道掘进机。掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业，是机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备，具有掘进速度快、利于环保、综合效益高等优点，可实现传统钻爆法难以实现的复杂地理地貌深埋长隧洞的施工，在中国铁道、水电、交通、矿山、市政等隧洞工程中应用正在迅猛增长。传统敞开式岩石隧道的掘进机钢拱架拼装系统均位于掘进机L1工作区(也就是TBML1工作区，以下简称L1区)顶护盾尾部，由于设备本身结构限制，掘进机L1区钢拱架的间距一般为600mm、900mm或900+mm，当拱架间距小于900mm时，需改变掘进机撑靴106的开槽数量，但增加开槽数量以缩小间距的方式又会带来L1区拱架拼装工作繁重，撑靴槽数过多易压溃围岩，撑靴跨拱架难度增加等问题。然而，本专利技术的专利技术人却发现位于L1区后方的掘进机L2区架设拱架相较L1区拱架拼装有着明显有优势，这是由于撑靴及后支撑均布置于L1区，L2区架设钢拱架不存在撑靴及后支撑跨拱架问题，间距也可调节，两工位可同时拼装，工作效率较L1区架设优势明显。特别是当主机区域发生大的塌方，需要密集的钢拱架支护隧道，现有的掘进机只能在撑靴之后人工架设拱架，在撑靴和后支撑之间的区域架设拱架拼装平台，靠人力搬抬等方式将拱架拼装成环并撑紧洞壁，此种方式需要大量人力，工作效率低下，危险系数高，不适应掘进机快速、安全、高效施工的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种掘进机L2区钢拱架拼装系统，其是在保证人员、物料通畅的前提下，位于掘进机L2区最前端，掘进机主梁尾部，能够适应掘进机快速、安全、高效施工的要求。为达上述目的，本专利技术提供一种掘进机L2区钢拱架拼装系统，其中，掘进机L2区位于掘进机L1区的后方，在掘进机L1区内设置有L1区钢拱架，并且在掘进机L2区内设置有L2区钢拱架。所述的掘进机L2区钢拱架拼装系统，其中，所述L1区钢拱架的后方依次设置有L1区锚杆钻、撑靴以及后支撑，所述L2区钢拱架设置在所述后支撑的后方。所述的掘进机L2区钢拱架拼装系统，其中，所述L2区钢拱架包括：上机架、下机架、上撑紧机构、侧撑紧机构、分块连接件、上行走机构、侧行走机构、牵引小车以及驱动卷扬，所述上行走机构能够移动地设置在所述后支撑的框架上，所述侧行走机构能够移动地分别设置在所述后支撑的框架两侧，所述上撑紧机构设置在所述上行走机构上，所述侧撑紧机构设置在所述侧行走机构上，所述上撑紧机构上设置有分体式的上机架，所述侧撑紧机构上分别连接所述上机架和下机架。所述的掘进机L2区钢拱架拼装系统，其中，所述上撑紧机构通过上支撑油缸而设置在所述上行走机构上。所述的掘进机L2区钢拱架拼装系统，其中，所述侧撑紧机构通过侧支撑油缸而设置在所述侧行走机构上。所述的掘进机L2区钢拱架拼装系统，其中，所述下机架的下端连接有牵引小车和驱动卷扬。所述的掘进机L2区钢拱架拼装系统，其中，所述驱动卷扬为双卷扬机。所述的掘进机L2区钢拱架拼装系统，其中，相邻的上机架由分块连接件进行连接。所述的掘进机L2区钢拱架拼装系统，其中，所述上行走机构和侧行走机构能够同步移动。所述的掘进机L2区钢拱架拼装系统，其中，所述L2区钢拱架的间距能够调节。本专利技术由于拱架拼装位置为掘进机L2工作区，可以辅助掘进机L1区拱架拼装。与现有纯人工架设拱架技术相比，本专利技术所提供的L2区钢拱架拼装系统具有以下效果：1、机械式拼装形式替代纯手工拼装，减少人力劳动，提高施工效率；2、拱架拼装工作均在隧道底部完成，无需人员攀爬至顶部或侧部，大大提高施工安全系数，同时，系统与掘进机主机共用平台，无需重新搭设检修平台；3、结构简单紧凑，分块设计，拆装方便，不使用时可分块存放，让出更多人员及物料流通空间；4、本系统设计布置于敞开式岩石隧道掘进机L2区，钢拱架拼装不受掘进机主机结构的限制，可在L1区既定拱距范围内任意间距拼装，无需增加撑靴开槽数量而造成围岩垮塌及跨拱困难等现象；5、不需要减速机，降低成本投入。附图说明在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中：图1为在现有的掘进机L1区后方的L2区架设本专利技术的钢拱架拼装系统的侧视图；图2为根据本专利技术的掘进机L2区钢拱架拼装系统的主视图。附图标记说明：101-刀盘；102-护盾；103-主驱动；104-L1区钢拱架；105-L1区锚杆钻；106-撑靴；107-后支撑；108-L2区钢拱架；D1、D2-间距；1-下机架；2-侧撑紧机构；3-侧支撑油缸；4-上机架；5-分块连接件；6-上行走机构；7-上撑紧机构；8-上支撑油缸；9-侧行走机构；10-牵引小车；11-驱动卷扬；12-后支撑框架。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，其为在现有的掘进机L1区后方的L2区架设本专利技术的钢拱架拼装系统的侧视图；其中，刀盘101、护盾102以及主驱动103依次设置在L1区钢拱架104的前方，并且在L1区钢拱架104的后方依次设置有L1区锚杆钻105、撑靴106以及后支撑107，L2区钢拱架108则设置在所述后支撑107的后方。L1区钢拱架104的间距D1取决于撑靴106的开槽数量，而L2区钢拱架108的间距D2可随意调节。再如图2所示，根据本专利技术的掘进机L2区钢拱架拼装系统，主要包括：后支撑框架12、上机架4、下机架1、上撑紧机构7、侧撑紧机构2、上支撑油缸8、侧支撑油缸3、分块连接件5、上行走机构6、侧行走机构9、牵引小车10以及驱动卷扬11等。所述上行走机构6设置在所述后支撑框架12上，并且能够在后支撑框架12上移动。所述侧行走机构9分别设置在后支撑框架12的两侧，并且能够在后支撑框架12上移动。优选地，所述上行走机构6和侧行走机构9可同步移动。所述上撑紧机构7通过上支撑油缸8而设置在所述上行走机构6上，所述上撑紧机构7上设置有分体式的上机架4，相邻的上机架4由分块连接件5进行连接。所述侧撑紧机构2通过侧支撑油缸3而设置在所述侧行走机构9上，所述侧撑紧机构2上分别连接所述上机架4和下机架1。下机架1的下端连接有牵引小车10和驱动卷扬11。当驱动卷扬11拉紧钢丝绳时，能够带动牵引小车10沿着上、下机架周向旋转，依次两两连接拱架的上、下机架，使得上机架4和下机架1拼接成环。通过上行走机构6、侧行走机构9前后移动整个机架到指定拼装位置，将侧撑紧机构2及上撑紧机构7的侧支撑油缸3和上支撑油缸8分别伸出，使整环拱架撑紧到洞壁，完成拱架架设。优选地，所述驱动卷扬11为双卷扬机，通过电气互锁控制钢丝绳保持拉紧状态。钢拱架拼装机构采用双卷扬带动钢丝绳小车旋转机构，体积小，结构紧凑，拱架自底部逐节挂至钢丝绳小车拼装成环，再由撑紧结构固定到隧道洞壁，整个操作过程均在掘进机。由于本专利技术在上机架4处设有分块连接件5及固定装置(图中未标示)，当围岩条件较好时无需架设L2区钢拱架，则断开分块连接件5，安装固定装置，使侧部机架固定，上行走装置6及部分机架移至设备后部，使顶部人员及物料通道更通畅。本专利技术由于设计于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掘进机L2区钢拱架拼装系统，其中，掘进机L2区位于掘进机L1区的后方，在掘进机L1区内设置有L1区钢拱架，并且在掘进机L2区内设置有L2区钢拱架。

【技术特征摘要】
1.一种掘进机L2区钢拱架拼装系统，其中，掘进机L2区位于掘进机L1区的后方，在掘进机L1区内设置有L1区钢拱架，并且在掘进机L2区内设置有L2区钢拱架。2.根据权利要求1所述的掘进机L2区钢拱架拼装系统，其特征在于，所述L1区钢拱架的后方依次设置有L1区锚杆钻、撑靴以及后支撑，所述L2区钢拱架设置在所述后支撑的后方。3.根据权利要求2所述的掘进机L2区钢拱架拼装系统，其特征在于，所述L2区钢拱架包括：上机架、下机架、上撑紧机构、侧撑紧机构、分块连接件、上行走机构、侧行走机构、牵引小车以及驱动卷扬，所述上行走机构能够移动地设置在所述后支撑的框架上，所述侧行走机构能够移动地分别设置在所述后支撑的框架两侧，所述上撑紧机构设置在所述上行走机构上，所述侧撑紧机构设置在所述侧行走机构上，所述上撑紧机构上设置有分体式的上机架，所述侧撑紧机构上分别连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞香，程永亮，郑大桥，何其平，彭正阳，罗建利，尹建超，杨慧星，
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