【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道喷混施工，尤其涉及一种快拆式tbm应急喷混施工方法。
技术介绍
1、随着全断面隧道掘进机（tbm）在山岭隧道以及地铁项目中的广泛应用，和以往人工钻爆法相比，很大程度上提高了施工效率，也取得了良好的应用效果。但是，当tbm施工遇到软弱破碎地层时，围岩脱离护盾支护范围无法自稳时，岩石会直接坠落，对工作人员和设备安全都造成一定的威胁。传统的应急喷混，依靠人工前往未支护区域手动完成应急喷混作业。操作人员面临较高的塌方、坠落、危化品等安全风险；未实现机械化，手持式喷混耗费人力较大，施工效率较低，不利于tbm快速掘进通过围岩破碎区，增大了卡机的风险；手持式喷混不便控制，易出现喷砼不匀、回弹量大等质量缺陷，不利于快速封闭破碎围岩，减小隧道收敛。
2、常规的应急混喷装置只能依靠固定的回转机构安装在tbm主机大梁上，例如：cn212867575u《一种应急混喷装置及掘进机》中所述回转架通过轴向驱动机构与固定支撑件相连接。这使得应急喷混装置需要额外增加回转装置，导致结构不紧凑，传动系统及控制系统复杂；占用安装空间较大，空间利用率低。使l1区其他支护作业装置，例如：钢拱架拼装机、锚杆钻机等，安装及操作空间狭小，不利于布置在应用于破碎地层较多的工况的tbm上。
技术实现思路
1、针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供了一种快拆式tbm应急喷混施工方法，其解决了现有技术中存在的自动化程度低、占用空间大和传动结构复杂的问题。
2、根据本专利技术的实施例，一种快拆式
3、s1、将钢拱架拼装机回转框架的外端壁固定供大臂插入固定的快拆式安装底座，在快拆式安装底座和大臂之间设置对应的连通孔，并以插销固定连接快拆式安装底座和大臂；
4、s2、将喷嘴安装在摆动机构的活动端，并保证喷嘴的输出方向朝向钢拱架拼装机回转框架的外侧；
5、s3、通过伸缩臂小幅度调整喷嘴在隧道轴向上的位置；
6、s4、通过钢拱架拼装机上的钢拱架拼装机平移机构驱动钢拱架拼装机回转框架在隧道轴向上的位置，进行喷嘴在隧道轴向位置的大幅度调节；
7、s5、根据隧道内的破碎地层的位置，控制钢拱架拼装机上的钢拱架拼装机回转机构驱动钢拱架拼装机回转框架转动，带动喷嘴绕隧道轴线转动，并对准破碎地层进行喷混施工；
8、s6、在喷混施工过程中控制摆动机构带动喷嘴在水平方向摆动，进行破碎地层的全面喷混施工。
9、优选的，所述快拆式安装底座成矩形筒状结构，所述大臂的固定端设置有三角形固定架，三角形固定架的一侧竖直固定设置有插杆，插杆与所述快拆式安装底座内部的竖直通道适配，所述插杆的底端开设有水平通孔，所述插销连接于水平通孔内，在插杆位于所述快拆式安装底座内部时，所述插销的外壁与所述快拆式安装底座的底面接触。
10、优选的，所述大臂的活动端开设有连接孔，所述伸缩臂轴向滑动连接于连接孔内，所述大臂的活动端开设有锁紧孔，锁紧孔沿所述大臂的轴向等距布置，所述伸缩臂上设置有与锁紧孔适配的插孔。
11、优选的，所述摆动机构包括水平转动连接于所述伸缩臂活动端的喷嘴安装座、固定于所述伸缩臂下方的驱动件和连接于喷嘴安装座和驱动件之间的曲柄连杆结构，所述喷嘴固定于所述喷嘴安装座上。
12、优选的，所述驱动件为液压马达，所述曲柄连杆结构包括固定于液压马达输出轴上的曲柄和一端铰接在曲柄端部的连杆，连杆的活动端铰接与所述喷嘴安装座的底端。
13、优选的，所述钢拱架拼装机回转框架轴向滑动安装于所述钢拱架拼装机的主梁上，所述钢拱架拼装机回转框架包括内圈结构和外圈结构，内圈结构滑动连接于主梁上，外圈结构呈环形，并同轴转动连接于内圈结构外侧，内圈结构和外圈结构之间设置有钢拱架拼装机回转机构。
14、优选的，所述钢拱架拼装机平移机构固定于所述主梁的固定端，所述钢拱架拼装机平移机构的活动端固定连接在所述内圈结构侧端壁上。
15、优选的，所述钢拱架拼装机平移机构的缸筒段位于所述钢拱架拼装机的盾体内侧。
16、相比于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
17、1、实现机械化应急喷混，降低劳动强度，改善了工人作业环境，避免了塌方、高空坠落、危化品等安全风险；
18、2、实现机械化应急喷混，提高了施工效率，有利于及时固结加固破碎围岩，减小隧道收敛。有利于tbm快速掘进通过围岩破碎区，降低了卡机的风险；
19、3、相对于传统的人工喷混，机械化作业更易保证喷混质量，减少喷混不匀、回弹量大等质量缺陷；
20、4、相对于常规应急喷混机械臂，将机械臂搭载在现有的钢拱架拼装机上，借用其平移机构和回转机构，便能用较简单的传动系统及控制系统，实现较多自由度的动作。且节省了安装回转机构的空间，使tbm主机结构更紧凑；
21、5、采用快拆结构，可在使用完应急喷混后快速拆除应急喷混机械臂。为l1区其他支护作业装置，例如：钢拱架拼装机、锚杆钻机等，预留出更大的作业空间。使tbm主机不必为使用频率较低的应急喷混专门预留空间，较大地减少了主机的轴向尺寸；
22、6、本专利技术所述应急喷混机械臂与现有主流tbm兼容程度较高，tbm的结构上稍作调整既可搭载。使得该装置在破碎围岩较多工况的tbm上，实用价值较高，推广难度较低。
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1.一种快拆式TBM应急喷混施工方法，其特征在于，应用TBM应急喷混机械臂（1），TBM应急喷混机械臂（1）包括主体大臂（8）、安装在大臂（8）端部的伸缩臂（9）和安装在伸缩臂（9）活动端的摆动机构； 包括如下步骤：
2.如权利要求1所述一种快拆式TBM应急喷混施工方法，其特征在于：所述快拆式安装底座（7）成矩形筒状结构，所述大臂（8）的固定端设置有三角形固定架，三角形固定架的一侧竖直固定设置有插杆，插杆与所述快拆式安装底座（7）内部的竖直通道适配，所述插杆的底端开设有水平通孔，所述插销（15）连接于水平通孔内，在插杆位于所述快拆式安装底座（7）内部时，所述插销（15）的外壁与所述快拆式安装底座（7）的底面接触。
3.如权利要求2所述一种快拆式TBM应急喷混施工方法，其特征在于：所述大臂（8）的活动端开设有连接孔，所述伸缩臂（9）轴向滑动连接于连接孔内，所述大臂（8）的活动端开设有锁紧孔，锁紧孔沿所述大臂（8）的轴向等距布置，所述伸缩臂（9）上设置有与锁紧孔适配的插孔。
4.如权利要求3所述一种快拆式TBM应急喷混施工方法，其特征在于：所述摆动
5.如权利要求4所述一种快拆式TBM应急喷混施工方法，其特征在于：所述驱动件为液压马达（10），所述曲柄连杆结构包括固定于液压马达（10）输出轴上的曲柄（11）和一端铰接在曲柄（11）端部的连杆（12），连杆（12）的活动端铰接与所述喷嘴安装座（13）的底端。
6.如权利要求1所述一种快拆式TBM应急喷混施工方法，其特征在于：所述钢拱架拼装机回转框架（2）轴向滑动安装于所述钢拱架拼装机的主梁（5）上，所述钢拱架拼装机回转框架（2）包括内圈结构和外圈结构，内圈结构滑动连接于主梁（5）上，外圈结构呈环形，并同轴转动连接于内圈结构外侧，内圈结构和外圈结构之间设置有钢拱架拼装机回转机构（4）。
7.如权利要求6所述一种快拆式TBM应急喷混施工方法，其特征在于：所述钢拱架拼装机平移机构（3）固定于所述主梁（5）的固定端，所述钢拱架拼装机平移机构（3）的活动端固定连接在所述内圈结构侧端壁上。
8.如权利要求7所述一种快拆式TBM应急喷混施工方法，其特征在于：所述钢拱架拼装机平移机构（3）的缸筒段位于所述钢拱架拼装机的盾体（6）内侧。
...【技术特征摘要】
1.一种快拆式tbm应急喷混施工方法，其特征在于，应用tbm应急喷混机械臂（1），tbm应急喷混机械臂（1）包括主体大臂（8）、安装在大臂（8）端部的伸缩臂（9）和安装在伸缩臂（9）活动端的摆动机构； 包括如下步骤：
2.如权利要求1所述一种快拆式tbm应急喷混施工方法，其特征在于：所述快拆式安装底座（7）成矩形筒状结构，所述大臂（8）的固定端设置有三角形固定架，三角形固定架的一侧竖直固定设置有插杆，插杆与所述快拆式安装底座（7）内部的竖直通道适配，所述插杆的底端开设有水平通孔，所述插销（15）连接于水平通孔内，在插杆位于所述快拆式安装底座（7）内部时，所述插销（15）的外壁与所述快拆式安装底座（7）的底面接触。
3.如权利要求2所述一种快拆式tbm应急喷混施工方法，其特征在于：所述大臂（8）的活动端开设有连接孔，所述伸缩臂（9）轴向滑动连接于连接孔内，所述大臂（8）的活动端开设有锁紧孔，锁紧孔沿所述大臂（8）的轴向等距布置，所述伸缩臂（9）上设置有与锁紧孔适配的插孔。
4.如权利要求3所述一种快拆式tbm应急喷混施工方法，其特征在于：所述摆动机构包括水平转动连接于所述伸缩臂（9）活动端的喷嘴安装座（13）、固定于所述伸缩臂（9）下方的驱...
【专利技术属性】
技术研发人员：万启洲，赵晓明，周德志，韩朝辉，祁雪春，孙建斌，徐伟杰，徐枫，陈国龙，戎有跃，周泽沛，蒋亚东，
申请(专利权)人：中国水利电力对外有限公司，
类型：发明
国别省市：
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