一種矩形頂管機的制作方法

本發明涉及掘進技術領域，尤其涉及一種矩形頂管機。

背景技術：

隨著國內地下工程的發展，目前地鐵出入口人行通道和街道地下人行通道越來越多的采用盾構頂管機進行施工。由于矩形斷面比圓形斷面的有效使用面積大20％左右，盾構頂管機采用矩形斷面的矩形頂管機使得隧道利用空間更加合理，且經濟，但矩形頂管機相比圓形頂管機更難控制姿態，其在掘進過程中極易偏離預定軌跡，因此，對矩形頂管機進行快速有效的糾偏是矩形頂管機技術廣泛應用的關鍵。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種可實現矩形頂管機糾偏調向功能，保證頂管機按預定路線掘進的矩形頂管機。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種矩形頂管機，包括中盾、尾盾及用于推動盾體掘進的推進組件，還包括用于保證中盾能夠相對尾盾水平和垂直擺動的四組鉸接組件，所述四組鉸接組件分設于所述盾體矩形截面的四邊，每組所述鉸接組件通過各自獨立的驅動機構進行驅動。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述鉸接組件包括鉸接油缸、鉸接軸、關節軸承及兩鉸接座，兩所述鉸接座分設于所述中盾和尾盾上，所述鉸接油缸的兩端通過鉸接軸鉸接于對應一側的鉸接座上，所述關節軸承套設于所述鉸接軸上。

所述鉸接座為u形鉸接座，所述關節軸承設于所述u形鉸接座的開口內側。

所述中盾能夠相對尾盾垂直擺動±1°，所述中盾能夠相對尾盾水平擺動±0.6°。

每組所述鉸接組件的鉸接油缸至少為兩個，多個所述鉸接油缸沿盾體矩形截面的一邊間隔布置。

每組所述鉸接組件的其中一鉸接油缸設置有第一行程傳感器。

矩形頂管機還包括用于向盾體注入泥漿調整掘進角度的注漿孔，所述中盾底部的左右兩側至少設置一個注漿孔。

所述推進組件為三組，三組所述推進組件分設于矩形頂管機管片的兩側邊及底邊，每組所述推進組件通過各自獨立的驅動機構進行驅動。

所述推進組件包括多個推進油缸，每組所述推進組件的其中一推進油缸設置有第二行程傳感器。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

本發明在中盾與尾盾之間設置四組鉸接組件，四組鉸接組件設于盾體矩形截面的四邊，且通過各自獨立的驅動機構進行驅動，分別控制各鉸接組件的伸縮量，使得中盾能夠相對尾盾水平和垂直擺動，實現了矩形頂管機的糾偏調向功能。

本發明進一步在中盾底部的左右兩側設置有注漿孔，通過向兩側或一側的注漿孔注入膨潤土泥漿使得頂管機朝不同方向抬起，進而控制矩形頂管機的姿態調整，實現糾偏調向；本發明的每組推進組件進一步通過各自獨立的驅動機構進行驅動，以分別控制每組推進組件的伸縮量，實現了矩形頂管機的姿態調整及糾偏調向，且每組推進組件設置一行程傳感器，推進組件可根據行程傳感器的檢測信號實時調整伸縮量，保證頂管機按預定路線掘進。本發明采用鉸接組件、泥漿注入注漿孔、推進組件三種方式進行調向糾偏，三種方法可單獨使用也可協調工作，其進一步提高了矩形頂管機的糾偏能力，保證了矩形頂管機按照預定路線掘進。

附圖說明

在下文中將基于實施例并參考附圖來對本發明進行更詳細的描述。其中：

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是本發明鉸接組件的位置關系示意圖。

圖3是本發明鉸接組件的結構示意圖。

圖4是圖3的a-a截面的部分剖視圖。

圖5是本發明推進組件的位置關系示意圖。

圖中各標號表示：

1、刀盤；2、前盾；3、中盾；4、鉸接組件；41、鉸接油缸；42、鉸接軸；43、關節軸承；44、鉸接座；45、第一行程傳感器；5、尾盾；6、螺旋輸送機；7、推進油缸；71、第二行程傳感器；8、注漿孔。

具體實施方式

下將結合說明書附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明，但并不因此而限制本發明的保護范圍。

圖1和圖2示出了本發明矩形頂管機的實施例，矩形頂管機包括沿隧道長度方向依次布置的刀盤1、前盾2、中盾3及尾盾5，前盾2、中盾3及尾盾5遮罩主驅動及螺旋輸送機6等部件，在刀盤1轉動時，刀盤1切削的土體由螺旋輸送機6排出，同時，矩形頂管機的管片頂在尾盾5的隔板上，掘進時，推進組件推進管片和頂管機一起向前運動，當掘進一節管片長度時，推進組件縮回，重新安裝新的管片。本實施例中，前盾2與中盾3通過螺栓連接，中盾3與尾盾5通過鉸接組件4鉸接，鉸接組件4為四組，四組鉸接組件4分設于盾體矩形截面的四邊，且每組鉸接組件4通過各自獨立的驅動機構進行驅動。本發明在中盾3與尾盾5之間設置四組鉸接組件4，四組鉸接組件4設于盾體矩形截面的四邊，且通過各自獨立的驅動機構進行驅動，分別控制各鉸接組件4的伸縮量，使得中盾3能夠相對尾盾5水平和垂直擺動，實現了矩形頂管機的糾偏調向功能。

如圖3、圖4所示，本實施例中，鉸接組件4包括鉸接油缸41、鉸接軸42、關節軸承43及兩鉸接座44，兩鉸接座44分設于中盾3和尾盾5上，鉸接油缸41的兩端通過鉸接軸42鉸接于對應一側的鉸接座44上，因此，當矩形頂管機沿垂直方向調向時，鉸接油缸41可沿垂直方向擺動大角度，但由于中盾3與尾盾5鋼結構件間隙的限制，矩形頂管機可沿垂直方向擺動±1°；同時，關節軸承43套設于鉸接軸42上，可實現水平方向擺動，由于鉸接油缸41的穿設鉸接軸42的軸套與鉸接座44在水平方向有一定間隙，因此，矩形頂管機可在水平方向擺動±0.6°。本實施例中，鉸接座44為u形鉸接座，關節軸承43設于u形鉸接座的開口內側。

本實施例中，每組鉸接組件4的鉸接油缸41為四個，四個鉸接油缸41沿盾體矩形截面的一邊間隔布置，每組鉸接組件4的其中一鉸接油缸41設置有第一行程傳感器45，每組鉸接組件4可根據第一行程傳感器45的檢測信號實時調整伸縮量，第一行程傳感器45可為油缸內置式或外置式行程傳感器。如圖2所示，本實施例中，鉸接油缸a、b、c、d為一組，鉸接油缸e、f、g、h為一組，鉸接油缸i、j、k、l為一組，鉸接油缸m、n、o、p為一組，鉸接油缸d、h、l、p為帶有第一行程傳感器45的鉸接油缸41，糾偏調向時，可鎖定其中一組鉸接組件4的鉸接油缸41作為轉彎軸線，即該組鉸接組件4的鉸接油缸41伸出量不變，將其它三組鉸接組件4的鉸接油缸41伸出或者縮回，從而實現矩形頂管機的糾偏調向功能。在其實施例中，可根據實際需要調整每組鉸接組件4的鉸接油缸41數量，如設置兩個或三個鉸接油缸41。

如圖1所示，本實施例中，矩形頂管機還包括注漿孔8，在中盾3底部的左右兩側至少設置一個注漿孔8，通過向兩側或一側的注漿孔8注入膨潤土泥漿使得頂管機朝不同方向抬起，進而控制矩形頂管機的姿態調整，實現糾偏調向。

本實施例中，推進組件為三組，三組推進組件分設于矩形頂管機管片的兩側邊及底邊，用于提供矩形頂管機的掘進推力，每組所述推進組件通過各自獨立的驅動機構進行驅動，以分別控制每組推進組件的伸縮量，實現了矩形頂管機的姿態調整及糾偏調向。本實施例中，推進組件包括多個推進油缸7，每組所述推進組件的其中一推進油缸7設置有第二行程傳感器71，各推進油缸7可根據第二行程傳感器71的檢測信號實時調整伸縮量，第二行程傳感器71可為油缸內置式或外置式行程傳感器，如圖5所示，推進油缸a、d、i、l為帶有第二行程傳感器71的推進油缸7。本發明采用鉸接組件4、注漿孔8及推進組件三者結合調向糾偏的方式，進一步提高了矩形頂管機的糾偏能力，保證了矩形頂管機按照預定路線掘進。在其他實施例中，鉸接組件4、注漿孔8及推進組件三種糾偏調向方式也可單獨使用，也可兩兩組合協調工作。

雖然已經參考優選實施例對本發明進行了描述，但在不脫離本發明的范圍的情況下，可以對其進行各種改進并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結構沖突，各個實施例中所提到的各項技術特征均可以任意方式組合起來。本發明并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權利要求的范圍內的所有技術方案。