一种无管片拼装装置及盾构机制造方法及图纸

本实用新型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径向可张紧且可缩回的撑紧环，反力架和撑紧环通过传力环相连。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。本实用新型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。

【技术实现步骤摘要】
一种无管片拼装装置及盾构机
本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径向可张紧且可缩回的撑紧环，所述反力架和所述撑紧环通过传力环相连。优选地，每个所述撑紧环均包括若干个用于拼接成所述撑紧环的拼接块，相邻两个所述拼接块通过撑紧油缸相连。优选地，所述撑紧环的数量至少为两个，所有所述撑紧环轴向相连且并排设置。优选地，所有所述撑紧环通过轴向平行且周向均布的三根拉杆相连。优选地，相邻两个所述撑紧环的拼接块周向上相互错开预设角度。优选地，所述撑紧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环的伸缩长度。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，使撑紧环张紧，撑紧洞壁，推进油缸的顶推力直接作用于反力架，反力架通过传力环与撑紧环相连，传力环将作用于反力架的顶推力传递至撑紧环，撑紧环依靠其与洞壁之间的摩擦力抵抗该顶推力，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。本技术提供的盾构机包括管片拼装机和无管片拼装装置，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为本技术所提供的无管片拼装装置具体实施例的剖视图；图2为本技术所提供的无管片拼装装置具体实施例的右视图；图3为本技术所提供的无管片拼装装置具体实施例的主视图；图4为本技术所提供的无管片拼装装置具体实施例的左视图；图5为本技术所提供的盾构机在有管片推进模式下的示意图；图6为本技术所提供的盾构机在拼装过渡环管片时的示意图；图7为本技术所提供的盾构机在无管片拼装模式下的示意图；图8为本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9为本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9中的附图标记如下：1为反力架、101为钢管片、102为连接件、2为撑紧环、201为拼接块、202为撑紧油缸、203为拉杆、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技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。本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至图9，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的径向可张紧且可缩回的撑紧环2，反力架1和撑紧环2通过传力环3相连。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的撑紧环2，工作时，依靠撑紧环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。可以理解的是，撑紧环2径向可张紧且可缩回，撑紧环2张紧时，撑紧洞壁12，为盾构机提供其前进的顶推反力；撑紧环2缩回时，与洞壁12具有一定的间隙，从而使推进油缸7回缩时能够带动无管片拼装装置20整体前移。本申请对撑紧环2的具体结构不做限定，只要撑紧环2能够径向张紧撑紧洞壁12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)的径向可张紧且可缩回的撑紧环(2)，所述反力架(1)和所述撑紧环(2)通过传力环(3)相连。

【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)的径向可张紧且可缩回的撑紧环(2)，所述反力架(1)和所述撑紧环(2)通过传力环(3)相连。2.根据权利要求1所述的无管片拼装装置，其特征在于，每个所述撑紧环(2)均包括若干个用于拼接成所述撑紧环(2)的拼接块(201)，相邻两个所述拼接块(201)通过撑紧油缸(202)相连。3.根据权利要求2所述的无管片拼装装置，其特征在于，所述撑紧环(2)的数量至少为两个，所有所述撑紧环(2)轴向相连且并排设置。4.根据权利要求3所述的无管片拼装装置，其特征在于，所有所述撑紧环(2)通过轴向平行且周向均布的三根拉杆(203)相连。5.根据权利要求3所述的无管片拼装装置，其特征在于，相邻两个所述撑紧环(2)的拼接块(201)周向上相互错开预设角度。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，所述撑紧环(2)与所述传力环(3)通过卡套(4)连接，所述卡套(4)和与所述卡套(4)相连的所述撑紧环(2)两者中的一者...

【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：新型
国别省市：湖南,43