一种隧道TBM机械化施工装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种隧道TBM机械化施工装置及其方法，属于隧道施工技术领域，包括盾构机主体、支撑管、刀盘、推进支撑架、斜置输送管、破碎机构以及固液分离机构，其中：支撑管设置于盾构机主体的一侧；刀盘转动设置于盾构机主体的另一侧；推进支撑架可移动设置于支撑管内；斜置输送管的一端固定连接于盾构机主体的内壁，其另一端延伸至支撑管内，其下侧固定连接有土石排出口，其内部设置有第一输送机构；实现土石与泥水固液分离，结合土石破碎功能，能够减少泥水残留的在隧道内部，减轻工作人员的后续清理工作，避免泥水堆积影响工程进度。避免泥水堆积影响工程进度。避免泥水堆积影响工程进度。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道TBM机械化施工装置及其方法


[0001]本专利技术属于隧道施工
，具体涉及一种隧道TBM机械化施工装置及其方法。

技术介绍

[0002]隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道、军事隧道，隧道掘进机是隧道挖掘过程中的主要设备，又称为盾构机，可实现传统钻爆法难以实现的复杂地理地貌深埋长隧洞的施工，在中国铁道、水电、交通、矿山、市政等隧洞工程中应用正在迅猛增。
[0003]现有技术中公开了部分有TBM施工的专利文件，申请号为CN201710385851.6的中国专利，公开了一种地下矿井TBM组装施工方法，包括如下步骤：1)组装硐室施工，以地下矿井现有巷道和组装硐室扩挖段作为TBM组装硐室；组装硐室扩挖段是在现有巷道的一端扩挖形成的；2)TBM部件运输施工，用单轨吊车将TBM部件放置在平板拖车上，由与平板拖车相连的绞车拉至预安装位置；3)TBM部件组装施工，采用起吊滑轮或单轨吊车将TBM部件进行安装，最终完成TBM的安装。本专利技术提供的技术方案利用现有巷道作为组装硐室，无需在组装地点重新开凿竖井，提高了施工的可行性；利用单轨吊车、起吊滑轮和绞车等小型安装机具，无需在井下安装龙门吊等大型设备，扩挖和改造工程量小，缩短了组装工期，同时节约了工程造价。
[0004]在隧道施工过程中，需要盾构机前部的刀盘不断转动，刀盘破碎并挤压土石，部分土石在压过程中加固隧道的内壁，其余土石被运出隧道，由于地下环境复杂，在掘进过程中土石经常混杂泥水，泥水过多混影响隧道内壁的坚固性，需要排出处理，现有的土石和泥水一般是统一处理，由输送机输送出去，泥水会残留在隧道内部，增加了后续清理工作，耽误工程进度，为此我们提出一种隧道TBM机械化施工装置及其方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种隧道TBM机械化施工装置及其方法，旨在解决现有技术中的现有的土石和泥水一般是统一处理，由输送机输送出去，泥水会残留在隧道内部，增加了后续清理工作，耽误工程进度的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种隧道TBM机械化施工装置，包括：
[0008]盾构机主体；
[0009]支撑管，其设置于盾构机主体的一侧；
[0010]刀盘，其转动设置于盾构机主体的另一侧；
[0011]推进支撑架，其可移动设置于支撑管内；
[0012]斜置输送管，其一端固定连接于盾构机主体的内壁，其另一端延伸至支撑管内，其下侧固定连接有土石排出口，其内部设置有第一输送机构；
[0013]破碎机构，其设置于土石排出口的下侧，其用于破碎土石中的大石块，以方便进行
输送；以及
[0014]固液分离机构，其设置于推进支撑架的上侧，其用于过滤土石中的分布泥水，以对土石和泥水分离输送。
[0015]作为本专利技术一种优选的方案，所述第一输送机构包括第一螺旋输送器和第一电机，所述第一螺旋输送器转动连接于斜置输送管内，所述第一电机固定连接于斜置输送管远离支撑管的一端，所述第一电机的输出端固定连接于第一螺旋输送器。
[0016]作为本专利技术一种优选的方案，所述破碎机构包括破碎仓、多个破碎轮和多个第一齿轮和第一伞齿轮，所述破碎仓位于土石排出口的下侧，多个所述破碎轮均转动连接于破碎仓的内壁，多个所述破碎轮的一端均贯穿破碎仓并向外延伸，多个所述破碎轮的另一端均固定连接有第一齿轮，相邻的两个所述第一齿轮相互啮合，其中一个所述破碎轮的一端贯穿破碎仓的另一侧，所述第一伞齿轮固定连接于其中一个破碎轮的另一端。
[0017]作为本专利技术一种优选的方案，所述固液分离机构包括水平输送管、第二螺旋输送器、下接管、第二伞齿轮和滤网，所述水平输送管固定连接于破碎仓的下端，所述水平输送管的下侧固定连接有下排口，所述第二螺旋输送器转动连接于水平输送管内，所述下接管固定连接于水平输送管的下侧，所述滤网固定连接于下接管与水平输送管连接处，所述第二螺旋输送器的一端贯穿水平输送管并向外延伸，所述第二伞齿轮固定连接于第二螺旋输送器的贯穿端。
[0018]作为本专利技术一种优选的方案，所述推进支撑架的上端固定连接有排污泵，所述排污泵的输入端固定连接有变径管，所述变径管的另一端于下接管固定连接，所述排污泵的输出端固定连接有排污管。
[0019]作为本专利技术一种优选的方案，所述推进支撑架的上端固定连接有安装架，所述安装架的上下内壁之间转动连接有安装轴，所述安装轴的圆周表面固定连接有第三伞齿轮和第四伞齿轮，所述第三伞齿轮与第一伞齿轮相啮合，所述第四伞齿轮与第二伞齿轮相啮合，所述安装架上设置有驱动机构，所述驱动机构用于驱动安装轴转动。
[0020]作为本专利技术一种优选的方案，所述驱动机构包括第二电机、第一链轮、第二链轮和链条，所述第二电机固定连接于安装架的下端，所述第一链轮转动连接于安装架的下内壁，所述第二电机的输出端固定连接于第一链轮，所述第二链轮固定连接于安装轴的圆周表面，所述链条传动连接于第一链轮和第二链轮之间。
[0021]作为本专利技术一种优选的方案，所述推进支撑架的上端固定连接有泥土输送机，所述泥土输送机的上侧固定连接有防溅斗，所述防溅斗位于下排口的下侧。
[0022]作为本专利技术一种优选的方案，所述盾构机主体靠近刀盘的一侧设置有凹槽，所述凹槽内开设有缺口，所述斜置输送管的一端固定连接于缺口内。
[0023]一种隧道TBM机械化施工方法，包括如下步骤：
[0024]S1.通过盾构机主体驱动刀盘转动，刀盘在转动时会破碎土石，部分土石掉落至凹槽内，并在凹槽内堆积；
[0025]S2.通过第一电机的输出端带动第一螺旋输送器转动，在凹槽内堆积的土石在第一螺旋输送器的驱动下进入斜置输送管内，并沿着土石排出口落到破碎仓内；
[0026]S3.启动第二电机，通过第二电机的输出端带动第一链轮转动，第一链轮带动链条移动，链条带动第二链轮同步转动，进而带动安装轴转动，安装轴带动第三伞齿轮和第四伞
齿轮同步转动，在啮合的作用下，第三伞齿轮带动第一伞齿轮转动，第一伞齿轮带动其中一个破碎轮转动，由于相邻的两个第一齿轮相互啮合，使多个破碎轮同时转动，土石在落到时破碎仓内后，在破碎轮的破碎下进入水平输送管内；
[0027]S4.在啮合的作用下，第四伞齿轮带动第二伞齿轮转动，第二伞齿轮带动第二螺旋输送器转动，在第二螺旋输送器的输送下，经过破碎的土石在水平输送管内移动，并从下排口排出，同时土石中的泥水在滤网的过滤下进入下接管内，泥水在由变径管进入排污泵内，在排污泵加压下进入排污管内，排出泥水；
[0028]S5.土石由下排口排出至防溅斗内，最后落到泥土输送机内，排出土石。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0030]1、本方案中结合通过第二电机的输出端带动第一链轮转动，最后带动破碎轮和第二螺旋输送器同步转动，破碎轮对土石破碎处理，在破碎轮的破碎下，土本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道TBM机械化施工装置，包括：盾构机主体(1)；支撑管(2)，其设置于盾构机主体(1)的一侧；刀盘(3)，其转动设置于盾构机主体(1)的另一侧；推进支撑架(8)，其可移动设置于支撑管(2)内；其特征在于，还包括：斜置输送管(4)，其一端固定连接于盾构机主体(1)的内壁，其另一端延伸至支撑管(2)内，其下侧固定连接有土石排出口(5)，其内部设置有第一输送机构；破碎机构，其设置于土石排出口(5)的下侧，其用于破碎土石中的大石块，以方便进行输送；以及固液分离机构，其设置于推进支撑架(8)的上侧，其用于过滤土石中的分布泥水，以对土石和泥水分离输送。2.根据权利要求1所述的一种隧道TBM机械化施工装置，其特征在于，所述第一输送机构包括第一螺旋输送器(6)和第一电机(7)，所述第一螺旋输送器(6)转动连接于斜置输送管(4)内，所述第一电机(7)固定连接于斜置输送管(4)远离支撑管(2)的一端，所述第一电机(7)的输出端固定连接于第一螺旋输送器(6)。3.根据权利要求2所述的一种隧道TBM机械化施工装置，其特征在于，所述破碎机构包括破碎仓(9)、多个破碎轮(10)和多个第一齿轮(11)和第一伞齿轮(22)，所述破碎仓(9)位于土石排出口(5)的下侧，多个所述破碎轮(10)均转动连接于破碎仓(9)的内壁，多个所述破碎轮(10)的一端均贯穿破碎仓(9)并向外延伸，多个所述破碎轮(10)的另一端均固定连接有第一齿轮(11)，相邻的两个所述第一齿轮(11)相互啮合，其中一个所述破碎轮(10)的一端贯穿破碎仓(9)的另一侧，所述第一伞齿轮(22)固定连接于其中一个破碎轮(10)的另一端。4.根据权利要求3所述的一种隧道TBM机械化施工装置，其特征在于，所述固液分离机构包括水平输送管(12)、第二螺旋输送器(13)、下接管(14)、第二伞齿轮(23)和滤网(33)，所述水平输送管(12)固定连接于破碎仓(9)的下端，所述水平输送管(12)的下侧固定连接有下排口(1201)，所述第二螺旋输送器(13)转动连接于水平输送管(12)内，所述下接管(14)固定连接于水平输送管(12)的下侧，所述滤网(33)固定连接于下接管(14)与水平输送管(12)连接处，所述第二螺旋输送器(13)的一端贯穿水平输送管(12)并向外延伸，所述第二伞齿轮(23)固定连接于第二螺旋输送器(13)的贯穿端。5.根据权利要求4所述的一种隧道TBM机械化施工装置，其特征在于，所述推进支撑架(8)的上端固定连接有排污泵(16)，所述排污泵(16)的输入端固定连接有变径管(15)，所述变径管(15)的另一端于下接管(14)固定连接，所述排污泵(16)的输出端固定连接有排污管(17)。6.根据权利要求5所述的一种隧道TBM机械化施工装置，其特征在于，所述推进支撑架(8)的上端固定连接有安装架(20)，所述安装架(20)的上下内壁之间转动连接有安装轴(21)，所述安装轴(21)的圆周表面固定连接有...

【专利技术属性】
技术研发人员：李皓，尹坚，周彬，曹磊，张钟沛锋，
申请(专利权)人：中交第二公路工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：