一种具有岩壁硬度测量功能的智能撑靴装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种具有岩壁硬度测量功能的智能撑靴装置，包括被动测量机构、过载保护及驱动单元，被动测量机构包括贯入锥体、贯入锥体基座、围岩接触体、围岩接触体基座、导向壳体和底板，贯入锥体与贯入锥体基座通过螺栓连接，贯入锥体基座远离贯入锥体一端安装主弹簧，围岩接触体与围岩接触体基座通过连接螺栓一连接，围岩接触体基座远离围岩接触体一端安装副弹簧，导向壳体通过连接螺栓二与底板连接，底板上通过螺栓连接有位移传感器一和位移传感器二，底板下方设有液压缸转接体，液压缸转接体通过球铰链与过载保护及驱动单元连接。本发明专利技术在TBM撑靴机构工作的过程中对岩壁的硬度进行实时的测量，无需额外的动力输入，对TBM的撑紧参数实时反馈。的撑紧参数实时反馈。的撑紧参数实时反馈。

【技术实现步骤摘要】
一种具有岩壁硬度测量功能的智能撑靴装置


[0001]本专利技术涉及隧道掘进设备的撑靴
，尤其是一种具有岩壁硬度测量功能的智能撑靴装置。

技术介绍

[0002]全断面硬岩隧道掘进机（简称TBM）是一种广泛应用于岩石环境下隧道自动化施工的大型装备，可实现破岩、排渣、支护等一体化作业，具有施工速度快、施工成本低、安全性好等优点。撑靴装置作为TBM的关键子系统，常作用于已开挖岩石隧道的内壁，为TBM行走机构提供安全可靠的支撑点，保证大推力破岩的实现，其性能对于TBM的掘进效率具有重要意义。
[0003]传统TBM撑靴为简单的机械壳体，工作参数多依据预先地质勘探数据而设定，其性能受限于地质勘测结果的精度。传统TBM撑靴不具有围岩特性诊断功能与自适应调节能力，易出现撑靴打滑、围岩破坏等掘进事故，无法保证隧道施工的安全、效率和精度。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种具有岩壁硬度测量功能的智能撑靴装置，解决了现有TBM撑靴缺少围岩特性诊断功能与自适应调节能力的技术问题。
[0005本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有岩壁硬度测量功能的智能撑靴装置，其特征在于：包括与撑靴主体（33）间隙配合的被动测量机构（32），被动测量机构（32）包括设置在底板（5）上方的贯入锥体单元、围岩接触体单元，所述底板（5）下方设置过载保护及驱动单元，所述贯入锥体单元与底板（5）之间设置有主弹簧（8），围岩接触体单元与底板（5）之间设置有副弹簧（9），底板（5）上设置有位移传感器一（10）和位移传感器二（6），位移传感器一（10）位于主弹簧（8）对应的底板（5）上用于测量贯入锥体单元的位移，位移传感器二（6）位于副弹簧（9）对应的底板（5）上用于测量围岩接触体单元的位移。2.根据权利要求1所述的具有岩壁硬度测量功能的智能撑靴装置，其特征在于，所述贯入锥体单元与围岩接触体单元同轴滑动套接，所述贯入锥体单元包括可拆卸连接或一体成型的贯入锥体（1）、贯入锥体基座（7），所述围岩接触体单元包括可拆卸连接或一体成型的围岩接触体（2）、围岩接触体基座（3）。3.根据权利要求2所述的具有岩壁硬度测量功能的智能撑靴装置，其特征在于，所述底板（5）设置有凸台用于限制贯入锥体基座（7）的轴向位移。4.根据权利要求1
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3任一项所述的具有岩壁硬度测量功能的智能撑靴装置，其特征在于，所述围岩接触体单元为筒状结构，所述围岩接触体单元的外周设置有导向壳体（4），所述围岩接触体单元的筒内设置所述贯入锥体单元，所述导向壳体（4）设置在底板（5）上。5.根据权利要求4所述的具有岩壁硬度测量功能的智能撑靴装置，其特征在于，所述导向壳体（4）内部设置有台肩用于限制围岩接触体基座（3）的轴向位移。6.根据权利要求5所述的具有岩壁硬度测量功能的智能撑靴装置，其特征在于，所述导向壳体（4）与围岩接触体基座（3）之间为间隙配合，所述围岩接触体基座（3）与贯入锥体基座（7）之间为间隙配合。7.根据权利要求5或6所述的具有岩壁硬度测量功能的智能撑靴装置，其特征在于，所述底板（5）下方连接有液压缸转接体（13），所述液压缸转接体（13）通过球铰链（16）与过载保护及驱动单元连接，所述被动测量机构（32）通过液压缸转接体（13）或/和底板（5）或/和导向壳体（...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾连辉，杨旭，詹晨菲，蔡留金，贺飞，杜旭峰，于刘帅，丁银亭，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：