一种盾构掘进机的模块化结构盾壳制造技术

本实用新型专利技术公开了一种盾构掘进机的模块化结构盾壳，属于特大型专用构件成形加工技术领域，包括前盾、中盾一、中盾二和尾盾，所述前盾、中盾一、中盾二和尾盾采用模块化结构设置，并且前盾、中盾一、中盾二和尾盾依次焊接成为盾壳整体，所述前盾、中盾一、中盾二和尾盾同轴设置。本实用新型专利技术所述的盾构掘进机的模块化结构盾壳，其结构设计合理，易于生产，采用模块化的连接方式，便于生产制造，安装和运输，提高了盾壳使用寿命，并且具有内部空间利用率高、管片受压小、稳定性高的优点。本实用新型专利技术所述的盾构掘进机的模块化结构盾壳的制造工艺，能够提高焊缝质量，从而提高前盾的精度和刚度，增加前盾的稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种盾构掘进机的模块化结构盾壳
本技术属于特大型专用构件成形加工
，特别涉及一种盾构掘进机的模块化结构盾壳。
技术介绍
随着城市基础设施建设规模的扩大，城市轨道交通需求较大，盾构机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程，作为重要的装备近几年的需求逐年攀升。盾壳，是盾构的主体结构，要求承受地下水、土压力，盾构千斤顶推力以及各种施工特殊载荷。盾构内的各项设备和操作人员均在其保护下进行工作，以确保安全，对整个盾构机至关重要。盾壳一般的尺寸巨大，因此对于运输和装配都有较高的要求，才能保证盾壳的质量满足后续使得使用。另外，盾壳一般采用焊接技术连接为整体，因此盾壳因焊接量大，极易产生收缩变形，焊缝要求高，所以对装配焊接的要求甚高，必须采取措施来控制装配尺寸、最大限度的限制焊接变形量，并防止产生焊缝裂纹。因此，研发盾壳的结构及其装焊工艺有重要意义。
技术实现思路
技术目的：为了克服以上不足，本技术的目的是提供一种盾构掘进机的模块化结构盾壳，解决了现有技术中的盾壳运输和装配困难，并且现有技术中的盾壳焊接工艺焊接变形量大，难以保证盾壳质量的问题。技术方案：一种盾构掘进机的模块化结构盾壳，包括前盾、中盾一、中盾二和尾盾，所述前盾、中盾一、中盾二和尾盾采用模块化结构设置，并且前盾、中盾一、中盾二和尾盾依次焊接成为盾壳整体，所述前盾、中盾一、中盾二和尾盾的截面均为圆形，并且前盾、中盾一、中盾二和尾盾同轴设置；其中，所述前盾包括一组注浆管道和法兰座一，所述一组注浆管道以前盾的中心为圆心按照环形阵列的方式设置，并且注浆管道的一端沿前盾的轴线方向延伸出前盾，所述法兰座一固定设置在前盾的内壁上，并且法兰座一位于前盾轴线方向的中间位置，所述法兰座一上设有通孔一、通孔二和通孔三，所述通孔一、通孔二和通孔三按照由上至下的顺序依次设置，并且通孔二位于法兰座一的中心位置，所述通孔一的截面为圆形，所述通孔二为腰型孔，所述通孔三的截面为椭圆形。进一步的，上述的盾构掘进机的模块化结构盾壳，所述中盾一靠近前盾的端面上设有封板一，所述封板一的中间位置设有通孔四，并且封板一上设有通孔五和通孔六，所述通孔五和通孔六分别位于通孔四的上下两端，并且通孔五和通孔六均与通孔四连通，所述通孔四和通孔六的截面为圆形，所述通孔五的截面为椭圆形，所述通孔二和通孔四正对设置，所述通孔五和通孔三正对设置，所述通孔六和通孔一正对设置。进一步的，上述的盾构掘进机的模块化结构盾壳，所述封板一上设有一组注浆槽一、一组注浆槽二和一组球阀接口，所述一组注浆槽一和注浆槽二分别以中盾一的中心为圆心按照环形阵列的方式设置，并且一组注浆槽一和一组注浆槽二间隔设置，所述注浆槽一的截面积大于注浆槽二的截面积。进一步的，上述的盾构掘进机的模块化结构盾壳，所述中盾一的内壁上设有加固环，所述加固环和封板一之间设有一组直角加固板，所述一组直角加固板以加固环的中心为圆心按照环形阵列的方式设置，所述封板一上设有一组注浆管道通孔，所述一组注浆管道通孔和一组注浆管道一一对应设置，并且注浆管道通孔延伸出前盾的端部可穿过注浆管道通孔伸入中盾一内。进一步的，上述的盾构掘进机的模块化结构盾壳，所述中盾二的内壁上设有法兰座二，所述法兰座二的截面为圆环形，并且法兰座二的中心设有圆形通孔七，所述法兰座二位于中盾二轴线方向的中间位置，所述法兰座二和中盾二靠近中盾一一侧的内壁之间设有一组加强筋板一，所述一组加强筋板一以中盾二的中心为圆心按照环形阵列的方式设置，所述法兰座二上设有一组通孔八和一组通孔九，所述一组通孔八和一组通孔九均以中盾二的中心为圆心按照环形阵列的方式设置，所述一组通孔八所在的圆周直径小于一组通孔九所在的圆周直径，所述通孔八的矩形孔，所述通孔九为腰型孔。进一步的，上述的盾构掘进机的模块化结构盾壳，所述法兰座二和中盾二靠近尾盾一侧的内壁之间设有一组插接连接板，所述一组插接连接板以中盾二的中心为圆心按照环形阵列的方式设置。进一步的，上述的盾构掘进机的模块化结构盾壳，所述尾盾靠近中盾二一侧的外壁上设有一组矩形插槽，所述一组矩形插槽以尾盾的中心为圆心按照环形阵列的方式设置，所述一组矩形插槽和一组插接连接板一一对应设置，所述插接连接板可插入矩形插槽内。本技术还提供一种盾构掘进机的模块化结构盾壳的制造工艺，包括以下步骤：S1、采用水平仪将焊接平台调节到水平位置，在焊接平台上依次放置前盾的焊接支撑工装、中盾一的焊接支撑工装、中盾二的焊接支撑工装和尾盾的焊接支撑工装；S2、采用吊装设备将前盾、中盾一、中盾二和尾盾分别吊装至前盾的焊接支撑工装、中盾一的焊接支撑工装、中盾二的焊接支撑工装和尾盾的焊接支撑工装上；S3、以前盾为基准，中盾一的焊接支撑工装调节中盾一使其与前盾同心，并且中盾一的焊接支撑工装驱动中盾一的一端面与前盾的端面贴合，对前盾和中盾一贴合的面进行点焊；S4、前盾和中盾一焊接完毕，以中盾一为基准，中盾二的焊接支撑工装使其与中盾一同心，并且中盾二的焊接支撑工装驱动中盾二的一端面与中盾一的端面贴合，对中盾一和中盾二贴合的面进行点焊；S5、中盾一和中盾二焊接完毕，以中盾二为基准，尾盾的焊接支撑工装使其与中盾二同心，并且使得一组矩形插槽和一组插接连接板一一对应，尾盾的焊接支撑工装驱动尾盾向中盾二的方向移动，使得插接连接板插入矩形插槽内，对中盾二和尾盾贴合的面进行点焊；S6、通过垂线测量前盾、中盾一、中盾二和尾盾分块半径校验圆度，圆度合格后，在前盾、中盾一、中盾二和尾盾之间的连接处使用工艺钢板把合，进行整体焊接。进一步的，上述的盾构掘进机的模块化结构盾壳的制造工艺，上述前盾、中盾一、中盾二和尾盾之间采用的焊接方法为，包括如下步骤：1、连接端面初次清洗：使用清洗工具和化学清洗剂，对连接端面进行反复清洗，去除连接端面表面油脂和其它附着物；2、焊接工装定位：连接端面表面清洗完成后，使用装夹工具将焊接工装装夹到连接端面，通过定位机构将焊接工装定位至连接端面上，焊接工装设置有若干个倾斜式进料口，倾斜式进料口与连接端面接触设置，用于浇注焊接原料；3、连接端面二次清洗：焊接工装定位后，使用清洗工具对连接端面进行二次清洗，除去焊接工装装夹定位时产生的二次污染物质；4、浇注焊接准备：人工检测焊接工装和连接端面配合情况，使用激光测量工具检测连接端面配合缝隙，准备浇注；5、焊接原料准备：对焊接原料预热10-15分钟，使用分散机对焊接原料进行混合，混合后将焊接原料进行超声脱泡；6、浇注焊接：完成焊接原料脱泡后，使用倾斜式浇注装置将焊接原料经由倾斜式进料口浇注至连接端面，进行浇注焊接；7、固化脱模：浇注焊接完成后，焊接原料进行固化处理，固化时间80-100分钟，固化结束进行脱模处理；8、切削加工：使用切削工具对连接端面焊接区域进行清理，将多余料头清理干净；9、打磨处理：使用打磨工具对连接端面焊接区域进行打磨，确保连接端面表面粗糙度小于0.16微米；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盾构掘进机的模块化结构盾壳，其特征在于：包括前盾（1）、中盾一（2）、中盾二（3）和尾盾（4），所述前盾（1）、中盾一（2）、中盾二（3）和尾盾（4）采用模块化结构设置，并且前盾（1）、中盾一（2）、中盾二（3）和尾盾（4）依次焊接成为盾壳整体，所述前盾（1）、中盾一（2）、中盾二（3）和尾盾（4）的截面均为圆形，并且前盾（1）、中盾一（2）、中盾二（3）和尾盾（4）同轴设置；/n其中，所述前盾（1）包括一组注浆管道（11）和法兰座一（12），所述一组注浆管道（11）以前盾（1）的中心为圆心按照环形阵列的方式设置，并且注浆管道（11）的一端沿前盾（1）的轴线方向延伸出前盾（1），所述法兰座一（12）固定设置在前盾（1）的内壁上，并且法兰座一（12）位于前盾（1）轴线方向的中间位置，所述法兰座一（12）上设有通孔一（13）、通孔二（14）和通孔三（15），所述通孔一（13）、通孔二（14）和通孔三（15）按照由上至下的顺序依次设置，并且通孔二（14）位于法兰座一（12）的中心位置，所述通孔一（13）的截面为圆形，所述通孔二（14）为腰型孔，所述通孔三（15）的截面为椭圆形。/n

【技术特征摘要】
1.一种盾构掘进机的模块化结构盾壳，其特征在于：包括前盾（1）、中盾一（2）、中盾二（3）和尾盾（4），所述前盾（1）、中盾一（2）、中盾二（3）和尾盾（4）采用模块化结构设置，并且前盾（1）、中盾一（2）、中盾二（3）和尾盾（4）依次焊接成为盾壳整体，所述前盾（1）、中盾一（2）、中盾二（3）和尾盾（4）的截面均为圆形，并且前盾（1）、中盾一（2）、中盾二（3）和尾盾（4）同轴设置；
其中，所述前盾（1）包括一组注浆管道（11）和法兰座一（12），所述一组注浆管道（11）以前盾（1）的中心为圆心按照环形阵列的方式设置，并且注浆管道（11）的一端沿前盾（1）的轴线方向延伸出前盾（1），所述法兰座一（12）固定设置在前盾（1）的内壁上，并且法兰座一（12）位于前盾（1）轴线方向的中间位置，所述法兰座一（12）上设有通孔一（13）、通孔二（14）和通孔三（15），所述通孔一（13）、通孔二（14）和通孔三（15）按照由上至下的顺序依次设置，并且通孔二（14）位于法兰座一（12）的中心位置，所述通孔一（13）的截面为圆形，所述通孔二（14）为腰型孔，所述通孔三（15）的截面为椭圆形。


2.根据权利要求1所述的盾构掘进机的模块化结构盾壳，其特征在于：所述中盾一（2）靠近前盾（1）的端面上设有封板一（21），所述封板一（21）的中间位置设有通孔四（22），并且封板一（21）上设有通孔五（23）和通孔六（24），所述通孔五（23）和通孔六（24）分别位于通孔四（22）的上下两端，并且通孔五（23）和通孔六（24）均与通孔四（22）连通，所述通孔四（22）和通孔六（24）的截面为圆形，所述通孔五（23）的截面为椭圆形，所述通孔二（14）和通孔四（22）正对设置，所述通孔五（23）和通孔三（15）正对设置，所述通孔六（24）和通孔一（13）正对设置。


3.根据权利要求2所述的盾构掘进机的模块化结构盾壳，其特征在于：所述封板一（21）上设有一组注浆槽一（25）、一组注浆槽二（26）和一组球阀接口（27），所述一组注浆槽一（25）和注浆槽二（26）分别以中盾一（2）的中心为圆心按照环形阵列的方式设置，并且一组注浆槽一（25）和一组注浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞子豪，
申请(专利权)人：苏州巨能发电配套设备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32