隧道掘進機步進頂推支撐裝置制造方法
【專利摘要】一種隧道掘進機步進頂推支撐裝置，包括預(yù)埋的多根支撐錨孔橫梁，在支撐錨孔橫梁的兩端設(shè)有支撐定位錨孔；還設(shè)有至少兩條傾斜的滑軌；還包括反力架，反力架的底部設(shè)有反力架支腿，反力架為框架結(jié)構(gòu)，并具有一個與隧道掘進機尾部端面相對的用于頂住輔助頂推油缸側(cè)面。本實用新型可以確保支撐數(shù)百噸的步進推力，不會因受力不均使滑道結(jié)構(gòu)受到破壞。
【專利說明】隧道掘進機步進頂推支撐裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隧道掘進機施工領(lǐng)域，特別是一種用于隧道掘進機始發(fā)進洞的步進頂推支撐裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵路、公路、大型水利工程等通常需要在巖石山體內(nèi)進行施工，山體是由不同軟、硬，不同層理的巖石所組成。隨著工程規(guī)模加大，施工速度要求加快，許多長度大于6Km，橫斷面大于SOm2的隧道，已經(jīng)不適應(yīng)采用粗放的鉆爆法施工。為了加快工程進度，減少二次襯砌工序，目前都采用全斷面巖石隧道掘進機(隧道掘進機:Tunnel Boring Machinc簡稱TBM,)銑挖隧洞。隧洞硬巖掘進機在隧洞口前安裝場安裝調(diào)試，由于主機始發(fā)位置處于隧道始發(fā)洞段之外，TMB不能利用撐靴與巖壁相互作用，頂推機體牽引后部配套設(shè)施前進，必須借助底部輔助油缸與地面的反力支撐裝置，將TBM主機段與后部配套設(shè)施等由洞外安裝場，頂推到洞內(nèi)掌子面掘進位置。TBM機體重量約600余噸，后配套設(shè)施等裝置所需牽引力約70噸，TBM機體與地面軌道的滑動磨擦力約180余噸，在多種力的組合作用下，按常規(guī)方法在地面混凝土滑道上預(yù)埋支撐反力裝置，埋件的埋設(shè)精度不高，其強度也承受不了最大250噸推力作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種隧道掘進機步進頂推支撐裝置，可以為隧道掘進機的頂推提供可靠支撐，且便于調(diào)整精度。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種隧道掘進機步進頂推支撐裝置，包括預(yù)埋的多根支撐錨孔橫梁，在支撐錨孔橫梁的兩端設(shè)有支撐定位錨孔；
[0005]所述的多根支撐錨孔橫梁沿著隧道掘進機的前進方向均布，在支撐錨孔橫梁上位于支撐定位錨孔之間的位置還設(shè)有至少兩條上端面中垂線指向同一圓心的傾斜的滑軌；
[0006]支撐定位錨孔的上端面以下，和滑軌上端面所接圓弧以下，填充有混凝土 ；
[0007]還包括反力架，反力架的底部設(shè)有至少兩個與支撐定位錨孔形成接插配合的反力架支腿，反力架為框架結(jié)構(gòu)，并具有一個與隧道掘進機尾部端面相對的用于頂住輔助頂推油缸側(cè)面。
[0008]所述的滑軌底部固設(shè)有使各條滑軌同心的調(diào)整斜鋼板。
[0009]在滑軌的側(cè)面還設(shè)有多根滑軌U型鋼筋埋件。
[0010]反力架用于頂住輔助頂推油缸的側(cè)面還設(shè)有油缸反力板。
[0011]在反力架上與支撐定位錨孔相應(yīng)位置的頂部還設(shè)有頂耳，頂梁插入到頂耳內(nèi)，在頂梁的一端與地面之間設(shè)有千斤頂。
[0012]所述的支撐錨孔橫梁固設(shè)在鋼墊板上，鋼墊板通過螺母與多根預(yù)埋螺栓可調(diào)節(jié)地固定連接；預(yù)埋螺栓與預(yù)埋的插筋焊接連接。
[0013]所述的鋼墊板固定在兩顆螺母之間。[0014]反力架支腿為至少四個。
[0015]一種隧道掘進機步進頂推支撐裝置的施工方法，包括以下步驟:
[0016]一、在地面開挖一個與隧道掘進機相應(yīng)尺寸的槽，在槽中澆一層混凝土并沿隧道掘進機的頂推方向埋入多根插筋，將預(yù)埋螺栓焊在插筋上；
[0017]二、通過螺母安裝鋼墊板在預(yù)埋螺栓上，利用上下雙螺母調(diào)節(jié)鋼墊板的高度及水平度；
[0018]三、在鋼墊板上安裝支撐錨孔橫梁，支撐錨孔橫梁的兩端固設(shè)有支撐定位錨孔，在支撐錨孔橫梁上測放中心線，移動支撐錨孔橫梁與滑軌之間的調(diào)整斜鋼板，將滑軌的傾斜角，高程、間距、同心精度和平行度參數(shù)調(diào)整到符合設(shè)計要求；
[0019]四、澆筑混凝土，至支撐定位錨孔的上端面以下，和滑軌上端面所接圓弧以下，以形成弧形滑道；
[0020]五、將框架結(jié)構(gòu)的反力架的底部的反力架支腿插入到支撐定位錨孔內(nèi)，將輔助液壓油缸放置在隧道掘進機尾部端面與反力架的側(cè)面之間，操作輔助液壓油缸頂升，即推動隧道掘進機行走一個步進行程，將反力架插入下一組支撐定位錨孔內(nèi)，頂升下一個步進行程;
[0021]通過上述步驟，實現(xiàn)隧道掘進機始發(fā)進洞的頂推行走。
[0022]在反力架上與支撐定位錨孔相應(yīng)位置的頂部還設(shè)有頂耳，當反力架支腿難以取出時，將頂梁插入到頂耳內(nèi)，在頂梁的一端與地面之間設(shè)置千斤頂，頂升千斤頂即可將反力架支腿頂松吊出。
[0023]本發(fā)明提供的一種隧道掘進機步進頂推支撐裝置，通過預(yù)埋的支撐定位錨孔配合反力架，可以確保支撐輔助頂推油缸數(shù)百噸的步進推力，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和施工方法不會因受力不均使滑道結(jié)構(gòu)受到破壞，確保TBM始發(fā)進洞步進頂推平穩(wěn)順利安全可靠。本發(fā)明中預(yù)埋螺栓配合鋼墊板的結(jié)構(gòu)便于調(diào)節(jié)高程和水平，支撐錨孔橫梁和調(diào)整斜鋼板的結(jié)構(gòu)，便于調(diào)整滑軌的傾斜角，高程、間距、同心精度和平行度，即本發(fā)明的結(jié)構(gòu)與方法，非常便于調(diào)節(jié)整個支撐裝置的精度，從而避免受力不均。
[0024]本發(fā)明結(jié)構(gòu)尺寸調(diào)整操作簡單，簡化埋件安裝工序，加快安裝調(diào)整進度，埋件安裝精度高?；⌒位赖幕壖爸五^孔受力均衡，結(jié)構(gòu)強度高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明:
[0026]圖1為隧道掘進機步進頂進的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2為本發(fā)明支撐裝置的結(jié)構(gòu)斷面示意圖，圖中采用了省略畫法，將滑軌外接圓的圓心移近，以便于觀察。
[0028]圖3為本發(fā)明方法中頂松反力架支腿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖4為本發(fā)明中插筋、預(yù)埋螺栓和鋼墊板的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖5為本發(fā)明中支撐定位錨孔和支撐錨孔橫梁的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖6為本發(fā)明中滑軌與調(diào)整斜鋼板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖7為圖6的側(cè)向視圖。
[0033]圖8為本發(fā)明中反力架的結(jié)構(gòu)示意圖。[0034]圖中:插筋I(lǐng)，預(yù)埋螺栓2，鋼墊板3，螺母4，支撐錨孔橫梁5，支撐定位錨孔6，調(diào)整斜鋼板7，滑軌U型鋼筋埋件8，滑軌9，反力架支腿10，頂耳11，油缸反力板12，吊耳13，反力架14，輔助頂推油缸15，頂梁16，千斤頂17，弧形滑道18，混凝土 19，隧道掘進機20。
【具體實施方式】
[0035]實施例1:
[0036]如圖廣8中，一種隧道掘進機步進頂推支撐裝置，包括預(yù)埋的多根支撐錨孔橫梁5，在支撐錨孔橫梁5的兩端設(shè)有支撐定位錨孔6 ;如圖2、3、5中所示，本例中的支撐定位錨孔6優(yōu)選的采用方形鋼管。
[0037]如圖1、3中，所述的多根支撐錨孔橫梁5沿著隧道掘進機的前進方向均布，在支撐錨孔橫梁5上位于支撐定位錨孔6之間的位置還設(shè)有至少兩條上端面中垂線指向同一圓心的傾斜的滑軌9。如圖2中所示，當然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的，在實際安裝過程中可能存在誤差，如圖2中的O1和O2所示，通過調(diào)整盡量使O1和O2重合或者在設(shè)計要求許可的范圍內(nèi)，圖2采用了省略畫法，實際的圓心要在更高的位置。本例中的滑軌9采用如圖6中所示的“H”型鋼滑軌。
[0038]如圖2中，支撐定位錨孔6的上端面以下，和滑軌9上端面所接圓弧以下，填充有混凝土 19 ;優(yōu)選的，混凝土 19會低于支撐定位錨孔6的上端面和滑軌9上端面所接圓弧以下3?8mm。
[0039]如圖1、2、8中，還包括反力架14，反力架14的底部設(shè)有至少兩個與支撐定位錨孔6形成接插配合的反力架支腿10，優(yōu)選的，根據(jù)隧道掘進機的重量反力架支腿10采用四個或六個也是可行的，本例中則采用四個。
[0040]反力架14為框架結(jié)構(gòu)，并具有一個與隧道掘進機尾部端面相對的用于頂住輔助頂推油缸15側(cè)面。由此結(jié)構(gòu)，如圖1中，由滑軌9提供隧道掘進機20的重量支撐，而由插在支撐定位錨孔6內(nèi)的反力架14提供可靠的步進頂推支撐。
[0041]優(yōu)選的，如圖2、6、7中所示，所述的滑軌9底部固設(shè)有使各條滑軌同心的調(diào)整斜鋼板7。調(diào)整斜鋼板7靠近該側(cè)支撐定位錨孔6的一端較高。通過調(diào)整斜鋼板7在支撐錨孔橫梁5上的位置，可以方便地調(diào)節(jié)滑軌的傾斜角，高程、間距、同心精度和平行度，從而便于提高整個支撐裝置的安裝精度。
[0042]優(yōu)選的，如圖6?7中所示，在滑軌9的側(cè)面還設(shè)有多根滑軌U型鋼筋埋件8，在U型鋼筋埋件8的端頭還設(shè)有彎折部，U型鋼筋埋件8與滑軌9焊接連接。由此結(jié)構(gòu)，進一步提高滑軌9在混凝土 19內(nèi)的強度。
[0043]優(yōu)選的，如圖2、8所示，反力架14用于頂住輔助頂推油缸15的側(cè)面還設(shè)有油缸反力板12。由此結(jié)構(gòu)，便于使所受到的壓力分散給整個反力架14。
[0044]優(yōu)選的如圖3中，在反力架14上與支撐定位錨孔6相應(yīng)位置的頂部還設(shè)有頂耳11，頂梁16插入到頂耳11內(nèi)，在頂梁16的一端與地面之間設(shè)有千斤頂17。由此結(jié)構(gòu)，當反力架支腿10與支撐定位錨孔6因輕微變形而鎖緊時，可以采用千斤頂17配合頂梁16將反力架支腿10頂松，從而便于通過反力架14上的吊耳13起吊整個反力架14。
[0045]所述的支撐錨孔橫梁5固設(shè)在鋼墊板3上，鋼墊板3通過螺母4與多根預(yù)埋螺栓2可調(diào)節(jié)地固定連接；預(yù)埋螺栓2與預(yù)埋的插筋I(lǐng)焊接連接。[0046]優(yōu)選的，如圖2?4中所示，所述的鋼墊板3固定在兩顆螺母4之間。由此結(jié)構(gòu)，便于調(diào)節(jié)鋼墊板3的高度精度和水平精度。
[0047]實施例2:
[0048]本例為采用實施例1裝置的方法，本例中未描述的結(jié)構(gòu)，與實施例1中的結(jié)構(gòu)相同。
[0049]如圖廣8中所示，一種隧道掘進機步進頂推支撐裝置的施工方法，包括以下步驟:
[0050]一、在地面開挖一個與隧道掘進機20相應(yīng)尺寸的槽，在槽中澆一層素混凝土并沿隧道掘進機的頂推方向和步進頂推間距埋入多根插筋I(lǐng)，將預(yù)埋螺栓2焊在插筋I(lǐng)上；素混凝土是指無筋或不配置受力鋼筋的混凝土。
[0051]二、通過螺母4安裝鋼墊板3在預(yù)埋螺栓2上，本例中鋼墊板3的四角穿過預(yù)埋螺栓2，并被固定在上下兩個螺母4之間，利用上下雙螺母調(diào)節(jié)鋼墊板3的高度及水平度；
[0052]三、在鋼墊板3上安裝支撐錨孔橫梁5，支撐錨孔橫梁5的兩端固設(shè)有支撐定位錨孔6，在支撐錨孔橫梁5上測放中心線，移動支撐錨孔橫梁5與滑軌9之間的調(diào)整斜鋼板7，將滑軌9的傾斜角如圖2中的a i和α 2所示，高程、間距、同心精度如圖2中的O1和O2所示，和平行度參數(shù)調(diào)整到符合設(shè)計要求；
[0053]四、澆筑混凝土，至支撐定位錨孔6上端面以下，和滑軌9上端面所接圓弧以下，以形成弧形滑道18 ;通常低3?8_。
[0054]五、隧道掘進機20放置在滑軌9上，在反力架14頂部的吊耳13內(nèi)穿上吊索，用隧道掘進機20上的吊運機構(gòu)將反力架14，吊運至弧形滑道18上方，將框架結(jié)構(gòu)的反力架14的底部的反力架支腿10插入到支撐定位錨孔6內(nèi)并落到底，將輔助液壓油缸15放置在隧道掘進機尾部端面與反力架14的側(cè)面之間，操作輔助液壓油缸15缸頭頂住油缸反力板12，向前頂一個行程，則隧道掘進機20在反力架14、反力架支腿10和支撐定位錨孔6的反作用下，推動隧道掘進機行走一個步進行程，操作輔助頂推油缸15收縮，用隧道掘進機20的吊運機構(gòu)將反力架14吊起前移一個步進行程，將反力架14插入下一組支撐定位錨孔6內(nèi)，頂升下一個步進行程；
[0055]通過上述步驟，實現(xiàn)隧道掘進機始發(fā)進洞的頂推行走。
[0056]優(yōu)選的如圖3中所示，在反力架14上與支撐定位錨孔6相應(yīng)位置的頂部還設(shè)有頂耳11，當反力架支腿10難以取出時，將頂梁16插入到頂耳11內(nèi)，在頂梁16的一端與地面之間設(shè)置千斤頂17，頂升千斤頂17即可將反力架支腿10頂松吊出。
【權(quán)利要求】
1.一種隧道掘進機步進頂推支撐裝置，包括預(yù)埋的多根支撐錨孔橫梁(5)，其特征是:在支撐錨孔橫梁(5)的兩端設(shè)有支撐定位錨孔(6)； 所述的多根支撐錨孔橫梁(5)沿著隧道掘進機的前進方向均布，在支撐錨孔橫梁(5)上位于支撐定位錨孔(6)之間的位置還設(shè)有至少兩條上端面中垂線指向同一圓心的傾斜的滑軌(9)； 支撐定位錨孔(6)的上端面以下，和滑軌(9)上端面所接圓弧以下，填充有混凝土(19)； 還包括反力架(14)，反力架(14)的底部設(shè)有至少兩個與支撐定位錨孔(6)形成接插配合的反力架支腿(10)，反力架(14)為框架結(jié)構(gòu)，并具有一個與隧道掘進機尾部端面相對的用于頂住輔助頂推油缸(15)側(cè)面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道掘進機步進頂推支撐裝置，其特征是:所述的滑軌(9)底部固設(shè)有使各條滑軌同心的調(diào)整斜鋼板(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道掘進機步進頂推支撐裝置，其特征是:在滑軌(9)的側(cè)面還設(shè)有多根滑軌U型鋼筋埋件(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道掘進機步進頂推支撐裝置，其特征是:反力架(14)用于頂住輔助頂推油缸(15)的側(cè)面還設(shè)有油缸反力板(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道掘進機步進頂推支撐裝置，其特征是:在反力架(14)上與支撐定位錨孔(6)相應(yīng)位置的頂部還設(shè)有頂耳(11)，頂梁(16)插入到頂耳(11)內(nèi)，在頂梁(16)的一端與地面之間設(shè)有千斤頂(17)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道掘進機步進頂推支撐裝置，其特征是:所述的支撐錨孔橫梁(5)固設(shè)在鋼墊板(3)上，鋼墊板(3)通過螺母(4)與多根預(yù)埋螺栓(2)可調(diào)節(jié)地固定連接；預(yù)埋螺栓(2)與預(yù)埋的插筋(I)焊接連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種隧道掘進機步進頂推支撐裝置，其特征是:所述的鋼墊板(3 )固定在兩顆螺母(4 )之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道掘進機步進頂推支撐裝置，其特征是:反力架支腿(10)為至少四個。
【文檔編號】E21D9/00GK203531916SQ201320712991
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】常國閣, 周繼紅, 趙志忠, 張詩云, 余祥忠, 雷艷兵, 倪四平, 崔玉松, 柳振杰, 尹方輝 申請人:葛洲壩集團第一工程有限公司