專利名稱：敞胸式盾構的支護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及隧道施工設備，具體說涉及一種敞胸式盾構的支護裝置。
背景技術：
目前適用于無水砂卵石地層的敞胸式盾構，多在盾體的切口環上安裝插刀，插刀掘進土層內形成插刀支護，這時掘進設備可以在該插刀的支護面下方掘土。但是當插刀完成一個工作循環，掘進設備在此過程中將插刀下方的土層挖掘完后，插刀脫離土層內部，使得盾構正前方存在土層坍塌的危險，為此專利CN95220205，名稱為“插刀式盾構”對這一問題進行了改進，該專利公開了半斷面插刀結構(即插刀結構為半圓形狀)的盾構支護裝置， 該支護裝置包括在盾體切口環端面上半部安裝的機架、21把插刀、21個分別驅動各插刀的推進油缸及安裝于切口環內腔的三個由液壓缸驅動的擋土板，機架是由半圓形敞口架和底座構成的封閉支架，半圓形敞口架由三個拱塊組成，21把插刀分別安裝于半圓形敞口架的周向及底座底面。使用時，當推進油缸正向進油后，推進油缸的活塞桿向前伸出分別推動插刀插入土層中，形成超前支護，挖掘設備開始作業，并把渣土通過螺旋輸送機送出盾構外部，當挖掘設備挖出一個500mm長空間后，21個推進油缸反向進油，使推進油缸的活塞桿收縮，盾體就靠插刀和土層之間的的摩擦力被拉向前方500mm，完成一個工作循環，為了防止盾體正前方的土層坍塌，由三個液壓缸分別驅動三個擋土板伸出頂在盾體正前方的土層上。雖然該裝置使挖掘作業的安全性得到了相對提高，但是由于該擋土板支護裝置設置于盾體切口環內腔，且擋土板與插刀為兩個工作裝置，因此該盾體的整個支護裝置的體積大， 為了滿足挖掘設備的工作空間，還必須壓縮擋土板的有效工作面積，因此其只能設置于機架的內腔上部，其只能支護盾體前方上部的一部分土層，面不能大面積支護盾體前方的土層，這樣就使得該盾構機的使用安全性降低。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種敞胸式盾構的支護裝置，其結構簡單緊湊、占用盾體內腔的體積小且盾構的使用安全性提高。為了實現上述方案，本實用新型的技術解決方案為一種敞胸式盾構的支護裝置， 包括插刀支護裝置和擋土板支護裝置，所述插刀支護裝置由安裝于切口環前端面的半圓形機架、機架前端面外周向安裝的若干把插刀和若干個分別驅動各所述插刀的推進油缸組成，所述機架包括若干個拱塊，所述擋土板支護裝置由若干個擋土板和若干個分別驅動各所述擋土板的液壓油缸組成，其中各所述擋土板的一端分別與各所述拱塊的前端鉸接，各所述液壓油缸的一端分別與各所述擋土板的后表面鉸接，各所述液壓油缸的另一端分別與各所述拱塊的下表面后部鉸接。本實用新型敞胸式盾構的支護裝置，其中各所述擋土板的前表面分別安裝有充氣采用上述方案后，本實用新型敞胸式盾構的支護裝置通過將擋土板支護裝置的各擋土板分別與插刀支護裝置的各拱塊鉸接，通過各液壓油缸帶動擋土板沿鉸接點旋轉，實現各擋土板展開和收縮，當各擋土板在各液壓油缸向前推進展開時，其展開面積為機架輪廓面積，起到支護盾體前方大部分土層的作用，這樣就增加了盾構的使用安全性，而當該支護裝置完成一個工作循環后，各擋土板由各液壓油缸收縮帶動收折至各拱塊下表面，其結構簡單緊湊，占用盾體內腔的體積小。
圖1是本實用新型敞胸式盾構的支護裝置展開狀態的主視示意圖；圖2是本實用新型單個擋土板展開與單個拱塊之間的右視示意圖；圖3是本實用新型敞胸式盾構的支護裝置展開狀態的俯視示意圖；圖4是本實用新型敞胸式盾構的支護裝置收縮狀態的局部主視示意圖；圖5是本實用新型單個擋土板收縮與單個拱塊之間的右視示意圖。
具體實施方式
如圖1至圖3所示，本實用新型敞胸式盾構的支護裝置的展開狀態各圖，包括插刀支護裝置1和擋土板支護裝置2。插刀支護裝置1由安裝于盾體切口環3前端面的半圓形機架11、沿機架11的前端面外周向安裝的若干把插刀12和若干個分別驅動各插刀12的推進油缸13組成，機架11 包括7個拱塊111。擋土板支護裝置2由7個擋土板21和7個液壓油缸22組成，7個液壓油缸22分別驅動7個擋土板21運動，結合圖2所示，各擋土板21的一端分別與各拱塊111的前端鉸接，各液壓油缸22的一端分別與各擋土板21的后表面鉸接，各液壓油缸22的另一端分別與各拱塊111的下表面后部鉸接。各擋土板21的前表面分別安裝有充氣囊4，由于盾體前方的土層表面是凹凸不平的，直接用擋土板21支撐土層，其有效接觸面積小，而在擋土板 21前面安裝充氣囊4，可有效增加與土層表面的接觸面積，有效提高使用過程中的安全性。 各推進油缸13的前端分別與各拱塊111的后部鉸接，各推進油缸13的后端均與切口環3 的內腔壁通過銷軸鉸接，這樣設置可以有效節省擋土板支護裝置2占用切口環3內腔的體積，提供給挖掘設備更大的空間。使用前，擋土板支護裝置為收縮狀態，參見圖4和圖5所示，各液壓油缸22的活塞桿均處于收縮狀態，各擋土板21分別收縮至各拱塊111的下面。當該盾構支護裝置使用時， 插刀支護裝置1的各推進油缸13正向進油，各推進油缸13的活塞桿向前伸出分別推動各插刀12插入土層中，同時擋土板支護裝置2在各推進油缸13的作用下也向前移動，插刀支護裝置1形成超前支護，挖掘設備開始進行挖掘作業，并把渣土通過螺旋輸送機送出盾構外部，當挖掘設備挖出一個500mm長空間后，各液壓油缸22的活塞桿向前伸出，帶動各擋土板21向前伸出展開，有效支撐到盾體前方的土層面上，使擋土板21有效防止土層坍塌，然后各推進油缸13調成隨動，盾體推進油缸開始推進，推進完成后，各液壓油缸22的活塞桿收縮，將各擋土板21收縮至各拱塊111的下面，這樣完成一個工作循環。本實用新型敞胸式盾構的支護裝置通過將擋土板支護裝置2的各擋土板21分別與插刀支護裝置1的各拱塊111鉸接，通過各液壓油缸22帶動擋土板21沿鉸接點旋轉，實現擋土板21的展開和收縮，當各擋土板21在各液壓油缸22的向前推進展開時，其展開面積為機架11的輪廓面積，起到支護盾構前方大部分土層的作用，這樣就增加了盾構的使用安全性，而當該支護裝置完成一個工作循環后，各擋土板21由各液壓油缸22收縮帶動收折至各拱塊111下表面，其結構簡單緊湊，占用盾構內腔的體積小。 以上所述實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的權利要求書確定的保護范圍內。
權利要求1.一種敞胸式盾構的支護裝置，包括插刀支護裝置(1)和擋土板支護裝置0)，所述插刀支護裝置⑴由安裝于切口環⑶前端面的半圓形機架(11)、機架(11)前端面外周向安裝的若干把插刀(1 和若干個分別驅動各所述插刀(1 的推進油缸(1 組成，所述機架(11)包括若干個拱塊(111)，所述擋土板支護裝置O)由若干個擋土板和若干個分別驅動各所述擋土板的液壓油缸0 組成，其特征在于各所述擋土板的一端分別與各所述拱塊(111)的前端鉸接，各所述液壓油缸0 的一端分別與各所述擋土板 (21)的后表面鉸接，各所述液壓油缸0 的另一端分別與各所述拱塊(111)的下表面后部鉸接。
2.如權利要求1所述的敞胸式盾構的支護裝置，其特征在于各所述擋土板的前表面分別安裝有充氣囊(4)。
專利摘要一種敞胸式盾構的支護裝置，屬于隧道挖掘設備技術領域，包括插刀支護裝置和擋土板支護裝置，所述插刀支護裝置由安裝于盾體切口環前端面的半圓形機架、機架前端面外周向安裝的若干把插刀和若干個分別驅動各所述插刀的推進油缸組成，所述機架包括若干個拱塊，所述擋土板支護裝置由若干個擋土板和若干個分別驅動各所述擋土板的液壓油缸組成，其中各所述擋土板的一端分別與各所述拱塊的前端鉸接，各所述液壓油缸的一端分別與各所述擋土板的后表面鉸接，各所述液壓油缸的另一端分別與各所述拱塊的下表面后部鉸接。本實用新型結構簡單緊湊、占用盾構內腔的體積小且盾構的使用安全性提高。
文檔編號E21D9/06GK202176335SQ20112021297
公開日2012年3月28日 申請日期2011年6月22日 優先權日2011年6月22日
發明者宮明興, 張立國, 王建輝 申請人:北京市三一重機有限公司