撑靴装置和盾构机的制作方法

本申请涉及盾构机，尤其涉及一种撑靴装置和盾构机。

背景技术：

1、tbm(tunnel boring machine，隧道掘进机)是一种用于全断面隧道施工的掘进机，被广泛应用于山体隧道的开挖。双护盾tbm属于护盾tbm的一种，凭借自身在掘进过程中同步拼装管片，能够实现tbm的快速掘进。

2、近年来，我国抽水蓄能电站排水廊道、自流排水洞以及城市供水隧洞中绝大部分都是小断面隧洞。为了适应小断面隧洞，相关技术中，双护盾tbm撑靴形式一般为上下两组撑靴驱动件的水平布置形式，通过两组撑靴驱动件同时伸出使撑紧盾的左右两个撑靴同时撑紧洞壁，为设备掘进提供反力。

3、然而，上述布置形式，在人员通道、电气液压布管布线以及主机皮带机布置等方面受到了较大的限制，人员作业、物料运输等空间较小，双护盾tbm在小断面隧洞工程中的适应性较差。

技术实现思路

1、本申请的实施例提供一种撑靴装置和盾构机，能够增大人员作业、物料运输等空间，有益于避免占用较大的撑紧盾断面中部空间，提升双护盾tbm在小断面隧洞工程中的适应性。

2、为了实现上述目的，本申请的实施例第一方面提供一种撑靴装置，位于盾构机中，用于撑紧洞壁；所述撑靴装置包括转动支座，所述转动支座用于连接在所述撑紧盾的顶壁；所述撑靴装置还包括沿所述盾构机的径向方向对称布置的撑靴驱动组、转动组和撑靴组；所述撑靴驱动组用于连接在所述盾构机的侧壁，所述转动组连接在所述撑靴驱动组和所述转动支座之间；所述撑靴组连接在所述转动组的背离所述转动支座的一侧，当所述撑靴驱动组伸出时，所述撑靴驱动组带动所述转动组绕所述转动支座转动，所述转动组带动所述撑靴组转动，所述撑靴组穿设所述盾构机的侧壁并撑紧洞壁。

3、在一种可能的实现方式中，沿所述撑靴驱动组的驱动方向，所述撑靴驱动组的长度的延伸方向相对于水平轴线之间具有夹角，所述转动组带动所述撑靴组转动，所述撑靴组沿倾斜方向撑紧洞壁。

4、在一种可能的实现方式中，沿撑靴装置的径向方向；当洞壁断面的直径为第一距离时，所述撑靴驱动组的长度的延伸方向相对于所述水平轴线之间的夹角小于90°，所述撑靴装置的断面呈梯形截面；或，当洞壁断面的直径为第二距离时，所述撑靴驱动组的长度的延伸方向相对于所述水平轴线之间的夹角等于90°，所述撑靴装置的断面呈矩形截面；或，当洞壁断面的直径为第三距离时，所述撑靴驱动组的长度的延伸方向相对于所述水平轴线之间的夹角大于90°，所述撑靴装置的断面呈倒三角截面；所述第一距离大于所述第二距离，所述第二距离大于所述第三距离。

5、在一种可能的实现方式中，所述撑靴驱动组包括第一撑靴驱动件和第二撑靴驱动件，所述转动组包括第一转动件和第二转动件，所述撑靴组包括第一撑靴和第二撑靴；沿所述盾构机的径向方向，所述第一撑靴驱动件和所述第二撑靴驱动件对称连接在所述盾构机的侧壁，所述第一转动件连接在第一撑靴驱动件和所述转动支座之间，所述第二转动件连接在所述第二撑靴驱动件和所述转动支座之间；所述第一撑靴连接在所述第一转动件上，所述第二撑靴连接在所述第二转动件上，所述第一撑靴和所述第二撑靴用于沿相背离方向撑紧洞壁的相对两侧。

6、在一种可能的实现方式中，所述撑靴驱动组还包括油缸固定座；所述油缸固定座用于连接在所述盾构机的侧壁，所述撑靴驱动件连接在所述油缸固定座上。

7、在一种可能的实现方式中，沿所述盾构机的轴向方向，所述转动支座的数量包括至少两个，至少两个所述转动支座间隔连接在所述撑紧盾的顶壁的前后两侧；所述撑靴驱动组、转动组和撑靴组的数量分别包括至少两组，至少两组所述撑靴驱动组间隔连接在所述盾构机的侧壁的前后两侧，至少两组所述转动组一一对应地连接在至少两组所述撑靴驱动组和至少两个所述转动支座之间，至少两组撑靴组一一对应地连接在至少两个所述撑靴驱动组上。

8、在一种可能的实现方式中，所述转动支座刚性固定在所述撑紧盾的顶壁；和/或，所述撑靴驱动组与所述转动组通过销轴铰接；和/或，所述转动组与所述转动支座通过销轴铰接；和/或，所述撑靴组与所述转动组通过销轴铰接。

9、在一种可能的实现方式中，所述第一撑靴驱动件和所述第二撑靴驱动件分别为撑靴油缸；和/或，所述第一转动件和所述第二转动件分别为转动臂。

10、本申请的实施例第二方面还提供一种盾构机，包括盾体和撑靴装置，所述盾体包括撑紧盾，所述撑靴装置位于所述撑紧盾中。

11、在一种可能的实现方式中，沿所述盾构机的径向方向，所述撑紧盾的相对两个侧壁上分别开设有导向槽，所述导向槽贯穿所述撑紧盾的侧壁，所述撑靴装置的第一撑靴和第二撑靴一一对应地在两个所述导向槽中移动，并穿设所述导向槽斜向撑紧洞壁。

12、本申请实施例提供的撑靴装置和盾构机，撑靴装置包括转动支座、撑靴驱动组、转动组和撑靴组。这样，当洞壁断面较大时，本申请的布置方式有助于避免占用盾构机内部中部空间，同时撑靴驱动组之间的空间，也可用于人员作业、物料运输、部件安装等使用；当洞壁断面变小时，撑靴驱动组之间的空间被压缩，但撑紧盾断面中部空间依然可以保留相对较大空间。因此，本申请能够增大人员作业、物料运输等空间，有益于避免占用较大的撑紧盾断面中部空间，提升双护盾tbm在小断面隧洞工程中的适应性。

13、本申请的构造以及它的其他申请目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。

技术特征：

1.一种撑靴装置，位于盾构机的撑紧盾中，用于撑紧洞壁，其特征在于，所述撑靴装置包括转动支座，所述转动支座用于连接在所述撑紧盾的顶壁；

2.根据权利要求1所述的撑靴装置，其特征在于，沿所述撑靴驱动组的驱动方向，所述撑靴驱动组的长度的延伸方向相对于水平轴线之间具有夹角，所述转动组带动所述撑靴组转动，所述撑靴组沿倾斜方向撑紧洞壁。

3.根据权利要求2所述的撑靴装置，其特征在于，沿撑靴装置的径向方向；

4.根据权利要求1-3中任一项所述的撑靴装置，其特征在于，所述撑靴驱动组包括第一撑靴驱动件和第二撑靴驱动件，所述转动组包括第一转动件和第二转动件，所述撑靴组包括第一撑靴和第二撑靴；

5.根据权利要求1-3中任一项所述的撑靴装置，其特征在于，还包括油缸固定座；所述油缸固定座用于连接在所述盾构机的侧壁，所述撑靴驱动组连接在所述油缸固定座上。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的撑靴装置，其特征在于，沿所述盾构机的轴向方向；

7.根据权利要求1-3中任一项所述的撑靴装置，其特征在于，所述转动支座刚性连接在所述撑紧盾的顶壁；和/或，所述撑靴驱动组刚性连接在所述盾构机的侧壁；和/或，所述撑靴驱动组与所述转动组通过销轴铰接；和/或，所述转动组与所述转动支座通过销轴铰接；和/或，所述撑靴组与所述转动组通过销轴铰接。

8.根据权利要求4所述的撑靴装置，其特征在于，所述第一撑靴驱动件和所述第二撑靴驱动件分别为撑靴油缸；和/或，所述第一转动件和所述第二转动件分别为转动臂。

9.一种盾构机，其特征在于，包括盾体和上述权利要求1-8中任一项所述的撑靴装置，所述盾体包括撑紧盾，所述撑靴装置位于所述撑紧盾中。

10.根据权利要求9所述的盾构机，其特征在于，沿所述盾构机的径向方向，所述撑紧盾的相对两个侧壁上分别开设有导向槽，所述导向槽贯穿所述撑紧盾的侧壁，所述撑靴装置的第一撑靴和第二撑靴一一对应地在两个所述导向槽中移动，并穿设所述导向槽斜向撑紧洞壁。

技术总结
本申请提供一种撑靴装置和盾构机，涉及盾构机技术领域，以解决相关技术中双护盾TBM在小断面隧洞工程中的适应性较差的问题。撑靴装置包括转动支座，转动支座用于连接在撑紧盾的顶壁；撑靴装置还包括沿盾构机的径向方向对称布置的撑靴驱动组、转动组和撑靴组；撑靴驱动组用于连接在盾构机的侧壁，转动组连接在撑靴驱动组和转动支座之间；撑靴组连接在转动组的背离转动支座的一侧，当撑靴驱动组伸出时，撑靴驱动组带动转动组绕转动支座转动，转动组带动撑靴组转动，撑靴组穿设盾构机的侧壁并撑紧洞壁。本申请能够增大人员作业、物料运输等空间，有益于避免占用较大的撑紧盾断面中部空间，提升双护盾TBM在小断面隧洞工程中的适应性。

技术研发人员：欧佳军,黄强,姜凌峰,邓桂龙,周乾进,胡大川,聂哲俊
受保护的技术使用者：中国铁建重工集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23