本发明专利技术公开了大直径便于盾构转弯且凹槽封闭式盾构机，其包括形成活动凹槽的盾构前端和盾构后端、油缸、环形接头、及填充在环形接头和活动凹槽所形成内部空间的盾尾油脂，其中环形接头的前端部与盾构前端的尾部固定连接、后端部与盾构后端的前端多焊点式固定连接，多焊点绕着环形接头的周向均匀间隔分布，盾构机在转弯时，焊点断开；盾构前端和盾构后端齐平穿过洞门时，止水橡胶帘布板能够密封抵触在环形接头的外周。本发明专利技术不仅确保盾构机经过洞口时保持止水密封，而且断开后的盾尾油脂能够有效地推动盾构前端和盾构后端相对转弯，因此，避免止水失效，降低洞门处发生漏水和洞门坍塌发生概率，同时更有利于实施盾构掘进的小半径转弯。弯。弯。
【技术实现步骤摘要】
大直径便于盾构转弯且凹槽封闭式盾构机
[0001]本专利技术属于盾构隧道施工
，具体涉及一种大直径便于盾构转弯且凹槽封闭式盾构机。
技术介绍
[0002]近年来，随着国家发展战略及基础设施建设的持续推进，以及高铁路网、高速公路路网、城市道路路网结构的进一步完善，盾构隧道技术已成为我国重大交通等基础设施建设中不可或缺的关键技术。
[0003]目前，盾构施工中，为了实现盾构机能够转弯，在盾构机上设置了主动铰接装置和铰接油缸实施盾构机前部和后部相对转动，因此，盾构机前部和后部之间形成转动的活动凹槽，这样一来，在盾构始发开始，盾构机的活动凹槽进入洞门后，洞门处的止水钢环无法贴合活动凹槽处的盾构机外壳，致使止水失效，同时洞门处发生漏水，严重的会导致洞门坍塌。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种全新的大直径便于盾构转弯且凹槽封闭式盾构机。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案如下：一种大直径便于盾构转弯且凹槽封闭式盾构机，其包括相铰接的盾构前端和盾构后端、以及油缸，其中盾构前端和盾构后端之间形成活动凹槽，且在油缸的伸缩下，盾构前端相对盾构后端转动，盾构机还包括设置在活动凹槽处的环形接头、以及填充在环形接头和所述活动凹槽所形成内部空间的盾尾油脂，其中环形接头的前端部与盾构前端的尾部固定连接、环形接头的后端部与盾构后端的前端多焊点式固定连接，多焊点绕着环形接头的周向均匀间隔分布，盾构机在转弯时，焊点断开，并假设伸出油缸数量为X，油缸设计最大推力为T
max
，实际推力折减系数为K，盾构机转弯时对多个焊点的总拉力为N；盾构机外壳钢板点焊焊点数量为Y，盾构机外壳周长为C，每个焊点承受的最大拉力为F，每个相邻两个焊点之间形成的弧长为L，
[0006]X
×
T
max
×
K＝N
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式(1)
[0007]N/F＝Y
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式(2)
[0008]C/Y＝L
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式(3)
[0009]上述式中，X、T
max
、K、C均为盾构机参数的已知量，其中K取0.2～0.5，F能够通过抗拉试验得出；且盾构前端和盾构后端齐平穿过洞门时，止水橡胶帘布板能够密封抵触在所述环形接头的外周。
[0010]优选地，在上述F数值的获取中，采用两块钢板进行三点点焊连接，对两块钢板进行对拉直至其焊点破坏，取试验所得拉力1/3为F。
[0011]根据本专利技术的一个具体实施和优选方面，环形接头为厚度2～5mm的环形钢板。本例中，钢板采用3mm厚，如果钢板太薄会在过洞门的时候，容易被止水钢板压弯，产生凹槽，
一样会使洞门止水环失效；如果钢板太厚、强度会较大，转弯时给盾体的阻力会增大。
[0012]优选地，环形接头的前端部与盾构前端的尾部满焊连接，且满焊处的表面要打磨形成光滑面。这样一来，在不影响密封的前提下，防止钢板过洞门时划伤止水橡胶帘布板。
[0013]根据本专利技术的又一个具体实施和优选方面，满焊的厚度大于环形钢板的厚度，焊点处的厚度为环形钢板的1/3～2/3。不仅能够确保固定端的牢固性，又方便在外力下实施焊点断开，有助于转弯。
[0014]优选地，焊点处的表面也要打磨形成光滑面。避免焊点造成运动阻碍，同时也会影响密封止水效果。
[0015]进一步的，环形钢板包括以盾构前端的中心为圆心的多片弧形钢板拼接而成。这样方便现在组装，同时也对拼接的焊缝实施表面打磨处理。
[0016]根据本专利技术的又一个具体实施和优选方面，环形钢板的外径小于或等于所述盾构前端和所述盾构后端的外径。这样一来，防止钢板过洞门时划伤止水橡胶帘布板。
[0017]优选地，盾构前端和盾构后端齐平穿过洞门时，所述盾构前端、所述环形钢板、及所述盾构后端三者外轮廓齐平。
[0018]此外，活动凹槽自外向内逐步变小。确保盾尾油脂能够起到更好的支撑效果，且在断开焊点时能够有效推动转弯。
[0019]由于以上技术方案的实施，本专利技术与现有技术相比具有如下优点：
[0020]本专利技术不仅确保盾构机经过洞口时保持止水密封，而且断开后的盾尾油脂能够有效地推动盾构前端和盾构后端相对转弯，因此，避免止水失效，降低洞门处发生漏水和洞门坍塌发生概率，同时更有利于实施盾构掘进的小半径转弯。
附图说明
[0021]图1为本实施例的大直径盾构外壳凹槽密封构造式盾构机的主视示意图；
[0022]图2为本实施例的大直径盾构外壳凹槽密封构造式盾构机的结构剖视示意图；
[0023]其中：1、盾构前端；2、盾构后端；3、活动槽；4、环形接头；4a、弧形钢板；5、盾尾油脂；6、止水橡胶帘布板。
具体实施方式
[0024]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
[0025]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0026]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0027]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0028]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大直径便于盾构转弯且凹槽封闭式盾构机，所述盾构机包括相铰接的盾构前端和盾构后端、以及油缸，其中盾构前端和盾构后端之间形成活动凹槽，且在所述油缸的伸缩下，所述盾构前端相对盾构后端转动，其特征在于：所述的盾构机还包括设置在所述活动凹槽处的环形接头、以及填充在所述环形接头和所述活动凹槽所形成内部空间的盾尾油脂，其中所述环形接头的前端部与所述盾构前端的尾部固定连接、所述环形接头的后端部与所述盾构后端的前端多焊点式固定连接，所述多焊点绕着所述环形接头的周向均匀间隔分布，盾构机在转弯时，焊点断开，并假设伸出油缸数量为X，油缸设计最大推力为T
max
，实际推力折减系数为K，盾构机转弯时对多个焊点的总拉力为N；盾构机外壳钢板点焊焊点数量为Y，盾构机外壳周长为C，每个焊点承受的最大拉力为F，每个相邻两个焊点之间形成的弧长为L，X
×
T
max
×
K＝N
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式(1)N/F＝Y
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式(2)C/Y＝L
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式(3)上述式中，X、T
max
、K、C均为盾构机参数的已知量，其中K取0.2～0.5，F通过抗拉试验得出，且所述盾构前端和盾构后端齐平穿过洞门时，止水橡胶帘布板能够密封抵触在所述环形接头外周供盾构机掘进。...
【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，张亚洲，张晓，姚占虎，乔世冶，张习颖，孙海文，呂志佳，
申请(专利权)人：中交隧道工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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