一种盾构机盾壳背土去除装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种盾构机盾壳背土去除装置及使用方法，该装置包括分别设于盾壳内外的回转部件和滑移部件，所述回转部件至少有两个，且在回转部件上分别缠绕有牵引绳，所述牵引绳分别穿过盾壳与滑移部件两侧相连，当所述回转部件转动带动牵引绳收放时，所述滑移部件沿盾壳外壁周向滑动。本发明专利技术在使用时通过回转部件转动带动牵引绳收放，使滑移部件沿盾壳外壁周向滑动，从而实现对盾壳外壁背土进行刮除，该装置通过机械方法将盾壳体上方的大体积背土刮离，因而能够有效减少盾构机盾壳顶部背土现象，保证盾构机的正常运行。

Shield machine back shield soil removing device and use method

The invention discloses a back soil removing device and a usage method for shield case of a shield machine. The device comprises a rotating part and a sliding part respectively arranged inside and outside the shield case. The rotating part has at least two, and a traction rope is wound separately on the rotating part. The traction rope is connected with the sliding part through the shield case respectively. When the rotating part drives the traction rope to rotate, the sliding component slides along the outer wall of the shield shell. The invention drives the traction rope to retrieve and release by rotating the revolving part so that the sliding part slides along the circumferential direction of the outer wall of the shield case, thereby realizing the scraping of the back soil of the outer wall of the shield case. The device scrapes a large amount of back soil above the shield case by mechanical method, thus effectively reducing the phenomenon of back soil at the top of the shield case of the shield machine. The normal operation of the shield machine.

【技术实现步骤摘要】
一种盾构机盾壳背土去除装置及使用方法
本专利技术涉及盾构隧道施工
，特别涉及一种盾构机盾壳背土去除装置及使用方法。
技术介绍
盾构机在泥岩地层施工时，由于泥土的粘性以及巨大的压力下，泥土紧粘在盾构机盾壳外部而形成背土现象。由于形状原因，盾构机常在圆形盾壳1顶部产生背土2，如图1和图2所示。当盾构机推进时，如果背土无法脱离盾壳而随盾构机一同前进，则会导致周围土层严重扰动，引起地表隆起或塌陷；同时由于泥土粘在盾壳上，导致盾构机阻力增大，严重时推进油缸无法克服所受到的阻力，使盾构机出现卡死情况。因此背土现象无论对施工，还是设备都会带来巨大的危害。现有技术中一般都采用注减摩浆的方法减少背土效应，通过注浆使得盾构机盾壳与土体之间形成一层隔膜，增加润滑，起到防背土的作用。但是该方法的缺点是由于浆液流动的不可靠性，盾壳周围形成隔膜常达不到理想状况，因而无法彻底解决盾构机盾壳背土问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于：针对在盾构隧道施工时，现有技术中采用注减摩浆方法未能有效解决盾构机盾壳背土，背土使得盾构机阻力增大，严重时影响设备正常运行的问题，提供一种盾构机盾壳背土去除装置，该装置通过机械方法将盾壳体上方的大体积背土刮离，因而能够有效减少盾构机盾壳顶部背土现象，保证盾构机的正常运行。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种盾构机盾壳背土去除装置，包括设于盾壳内的回转部件和设于盾壳外的滑移部件，所述回转部件至少有两个，且在回转部件上缠绕有牵引绳，所述牵引绳穿过盾壳后与滑移部件相连，当所述回转部件转动带动牵引绳收放时，所述滑移部件沿盾壳外壁周向滑动。本专利技术通过在盾壳内外分别设置回转部件和滑移部件，并在回转部件上缠绕牵引绳，且牵引绳穿过盾壳与滑移部件两侧相连，使用时通过回转部件转动带动牵引绳收放，使滑移部件沿盾壳外壁周向滑动，从而实现对盾壳外壁背土进行刮除，该装置通过机械方法将盾壳体上方的大体积背土刮离，因而能够有效减少盾构机盾壳顶部背土现象，保证盾构机的正常运行。作为本专利技术的优选方案，所述盾壳外壁上设有至少一条滑槽，所述滑槽从盾壳顶部向两侧环形对称延伸，且在滑槽末端分别设有径向贯穿盾壳壁的传动孔。该滑槽和传动孔用于布置弹性绳，使得回转部件转动时，弹性绳沿滑槽和传动孔运动，从而控制滑移部件做环向运动。作为本专利技术的优选方案，所述滑移部件上设有至少一个固定块，所述固定块随滑移部件沿滑槽运动。通过在滑移部件上设置固定块，当弹性绳牵引滑移部件运动时，该固定块在滑槽内运动，从而控制滑移部件沿盾壳外壁周向运动。作为本专利技术的优选方案，所述固定块的截面形状与滑槽相对应。当弹性绳牵引滑移部件运动时，由于固定块的截面形状与滑槽相对应，可以使固定块在滑槽内的滑动更加流畅稳定。作为本专利技术的优选方案，所述固定块两侧分别设有用于连接牵引绳的连接螺母，所述连接螺母上设有螺母孔，且在连接螺母上还设有至少一个延伸至螺母孔内的锁紧螺栓。通过在固定块两侧设置连接螺母，并在连接螺母上设置锁紧螺栓，将牵引绳穿入螺母孔并由锁紧螺栓进行顶紧，从而实现牵引绳与滑移部件的连接，且连接方式快速可靠以及拆卸方便。作为本专利技术的优选方案，所述回转部件包括设于盾壳内壁的电机和与电机相连的牵引绳绕轴。通过设置电机和牵引绳绕轴，由电机带动牵引绳绕轴旋转，从而实现对牵引绳的收放，实现方式简单且易于进行自动控制。作为本专利技术的优选方案，所述滑移部件为刮土板，且刮土板为与盾壳外壁相适配的弧线形板状结构。通过将刮土板设置为与盾壳外壁相适配的弧线形板状结构，便于刮土板沿盾壳外壁周向进行运动，且利于将盾壳背土刮除干净。作为本专利技术的优选方案，所述刮土板上沿盾壳周向的两个侧面为斜面，且斜面与板底的夹角为锐角。通过将刮土板上沿盾壳周向的两个侧面设置为锐角斜面，该斜面尖端能够伸入背土内，对背土形成楔形作用力，从而大大减小背土刮除阻力。作为本专利技术的优选方案，所述传动孔内还设有密封阀。该密封阀可以保证牵引绳穿过传动孔后的盾构密封性能。本专利技术还提供一种盾构机盾壳背土去除装置使用方法，包括以下步骤：a、未进行除土作业时将滑移部件置于盾壳拱顶位置；b、当需进行除土作业时，启动回转部件，通过回转部件进行牵引绳收放，使滑移部件向盾壳一侧滑动而将背土刮除；c、当盾壳一侧背土刮除完毕后，调整回转部件的回转方向，使滑移部件沿盾壳外壁反向运动，从而对盾壳另一侧背土刮除；d、当盾壳另一侧背土刮除完毕后，再次调整回转部件的回转方向，使滑移部件沿盾壳外壁返回至拱顶位置。通过将滑移部件置于盾壳拱顶位置，当需进行除土作业时，启动回转部件，通过调整回转部件进行牵引绳收放，使滑移部件依次向盾壳两侧运动而将背土刮除，该方法能够将盾壳上方的背土刮离，因而能够有效减少盾构机盾壳顶部背土现象，保证盾构机的正常运行，且操作步骤简单，易实现自动化控制。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过在盾壳内外分别设置回转部件和滑移部件，并在回转部件上缠绕牵引绳，且牵引绳穿过盾壳与滑移部件两侧相连，使用时通过回转部件转动带动牵引绳收放，使滑移部件沿盾壳外壁周向滑动，从而实现对盾壳外壁背土进行刮除，该装置通过机械方法将盾壳体上方的大体积背土刮离，因而能够有效减少盾构机盾壳顶部背土现象，保证盾构机的正常运行；2、本专利技术通过设置滑槽和传动孔用于布置弹性绳，使得回转部件转动时，弹性绳沿滑槽和传动孔运动，并通过在滑移部件上设置固定块，从而控制滑移部件做环向运动；3、本专利技术通过在固定块两侧设置连接螺母，并在连接螺母上设置锁紧螺栓，将牵引绳穿入螺母孔并由锁紧螺栓进行顶紧，从而实现牵引绳与滑移部件的连接，且连接方式快速可靠以及拆卸方便；4、本专利技术通过将刮土板上沿盾壳周向的两个侧面设置为锐角斜面，该斜面尖端能够伸入背土内，对背土形成楔形作用力，从而大大减小背土刮除阻力；5、本专利技术通过将滑移部件置于盾壳拱顶位置，当需要进行除土作业时，启动回转部件，通过反复调整回转部件进行牵引绳收放，使滑移部件依次向盾壳两侧运动而将背土刮除，该方法能够将盾壳上方的背土刮离，因而能够有效减少盾构机盾壳顶部背土现象，保证盾构机的正常运行，且操作步骤简单，易实现自动化控制。附图说明图1是盾壳背土侧视图；图2是图1中的A-A剖视图；图3是本专利技术中的盾构机盾壳背土去除装置正视图；图4是图3中的局部放大图；图5是本专利技术中的盾构机盾壳背土去除装置侧视图；图6是图5中的局部放大图；图7是本专利技术中的盾构机盾壳背土去除装置位置三维示意图；图8是图7中的局部放大图；图9是本专利技术中的刮土板结构示意图；图10是本专利技术中的固定块结构示意图；图11是本专利技术中的连接螺母结构示意图。图中标记：1-盾壳，11-传动孔，12-密封阀，13-滑槽，2-背土，3-电机，31-牵引绳绕轴，32-牵引绳，4-刮土板，41-固定块，411-固定孔，42-连接螺母，421-螺母孔，422-锁紧螺栓。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术作详细的说明。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1本实施例提供一种盾构机盾壳背土去除装置；如图3-图11所示，本实施例中的盾构机盾壳背土去本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盾构机盾壳背土去除装置，其特征在于，包括设于盾壳内的回转部件和设于盾壳外的滑移部件，所述回转部件至少有两个，且在回转部件上缠绕有牵引绳，所述牵引绳穿过盾壳后与滑移部件相连，当所述回转部件转动带动牵引绳收放时，所述滑移部件沿盾壳外壁周向滑动。

【技术特征摘要】
1.一种盾构机盾壳背土去除装置，其特征在于，包括设于盾壳内的回转部件和设于盾壳外的滑移部件，所述回转部件至少有两个，且在回转部件上缠绕有牵引绳，所述牵引绳穿过盾壳后与滑移部件相连，当所述回转部件转动带动牵引绳收放时，所述滑移部件沿盾壳外壁周向滑动。2.根据权利要求1所述的盾构机盾壳背土去除装置，其特征在于，所述盾壳外壁上设有至少一条滑槽，所述滑槽从盾壳顶部向两侧环形对称延伸，且在滑槽末端分别设有径向贯穿盾壳壁的传动孔。3.根据权利要求2所述的盾构机盾壳背土去除装置，其特征在于，所述滑移部件上设有至少一个固定块，所述固定块随滑移部件沿滑槽运动。4.根据权利要求3所述的盾构机盾壳背土去除装置，其特征在于，所述固定块的截面形状与滑槽相对应。5.根据权利要求4所述的盾构机盾壳背土去除装置，其特征在于，所述固定块两侧分别设有用于连接牵引绳的连接螺母，所述连接螺母上设有螺母孔，且在连接螺母上还设有至少一个延伸至螺母孔内的锁紧螺栓。6.根据权利要求1-5之一所述的盾构机盾壳背土去除装...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪，张军伟，陈云尧，周双禧，张卢学，张绍辉，
申请(专利权)人：西南石油大学，中铁建大桥工程局集团第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51