一种TBM步进装置的制作方法

一种tbm步进装置
技术领域
1.本实用新型涉及全断面隧道掘进技术领域，具体涉及一种tbm步进装置。


背景技术：

2.全断面隧道掘进机（tbm）常应用于岩石地层或硬性地质的隧道掘进和开发，tbm包括用于掘进的盾体以及盾体中的各种盾构组件。tbm在对隧道进行掘进前需要移动到待掘进的岩层掌子面，进而进行掘进作业。由于tbm的尺寸体积较大、重量较重，在施工面积有限的隧道中无法采用吊车或拖车的牵引移动方式，因此tbm通常需采用步进装置在隧道中铺设的轨道上进行移动和步进，从而到达指定的掘进位置。
3.如申请公布号为cn106285698a的中国发明专利就公布了一种敞开式岩石隧道掘进机斜井自动夹轨步进装置，以对tbm的盾体进行顶推步进。步进装置包括步进架（即该专利中的滑轨板）以及连接在步进架后方的步进油缸。其中，步进架滑动支撑在轨道上，步进架用于支撑放置tbm的盾体，当步进架在轨道上滑动前进时能够带动盾体向前移动，步进架后方设置的步进油缸作为步进架的动力来源顶推步进架向前移动。在位于轨道两侧的步进油缸的后方都设有夹轨结构（即该专利中的夹轨器），以使步进油缸能够通过夹轨器夹紧轨道。在步进架前进了一个步进油缸的伸展距离后，松开夹轨器，油缸牵引其自身的后端带动夹轨器缩回，完成一个阶段的步进过程。通过步进油缸的逐级步进，推动盾体在步进架上移动，从而使tbm能够移动到指定的掘进位置。
4.现有技术中的步进装置在使用的过程中，存在的问题在于，在步进油缸推动步进架的前进过程中，夹轨器可能存在未夹紧轨道从而夹合松弛甚至在轨道上脱轨滑动的情况，进而导致tbm在步进过程中出现打滑，影响步进和施工的正常进行，在倾斜或有坡度的施工隧道中还可能导致tbm盾体向坡下滑落或倒退，造成严重的安全事故。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种tbm步进装置，以解决现有技术中的步进装置处于步进过程中在轨道上出现打滑的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型所提供的一种tbm步进装置的技术方案是：
7.一种tbm步进装置，包括在使用时铺设在施工隧道中的轨道，轨道上滑动支撑有用于支撑盾体的步进架，步进架的后方设有步进油缸，步进油缸的后方设有夹轨结构，轨道上设有限位件，限位件用于与夹轨结构的后端沿前后方向挡止配合，以防止步进架向前步进时夹轨结构向后移动打滑。
8.有益效果：通过设置限位件，使限位件在步进装置的前进方向上能够挡止夹轨结构，通过夹轨结构和轨道的夹紧配合以及限位件和夹轨结构的挡止配合，使步进油缸在顶推步进架前进的过程中不会向后回退，即使夹轨结构未夹紧轨道，由于限位件的挡止，步进油缸也能够进行向前推进。有效地解决了现有技术中步进装置处于步进过程中在轨道上容易出现打滑的技术问题。
9.优选地，所述限位件和轨道分体装配在一起。分体设置使限位件和轨道各自的加工互不影响，使加工快速便捷。
10.优选地，所述轨道上开设有安装孔，所述限位件安装在安装孔中。
11.优选地，所述限位件为销钉，所述安装孔为设于轨道上的销钉孔，销钉孔供销钉穿入。销钉为常用的零部件，成本较低。
12.优选地，所述限位件在轨道上设置有多个，多个限位件顺着轨道间隔步进行程排布。多个限位件的设置以及各限位件之间的距离都为步进行程的距离，保证了步进装置在每个阶段的步进过程完成后都能被限位件挡止，进一步提升了步进装置前进的稳定性和安全性。
13.优选地，所述夹轨结构包括固设在步进油缸后方的反力底座以及固设在反力底座下方的夹轨器。
14.优选地，同一反力底座上的夹轨器设置有至少两个，各夹轨器顺着轨道间隔排布。多个夹轨器保证夹轨结构对轨道的夹紧效果，使步进油缸的推进过程更稳固。
15.优选地，所述夹轨器包括两个夹紧块，两夹紧块分置在轨道两侧；所述反力底座和夹轨器之间穿设有连接螺栓，反力底座、夹轨器通过所述连接螺栓上下夹紧轨道。连接螺栓的穿设不仅能将夹轨器和轨道夹合紧密，且其拆卸方便，便于步进过程的调控。
16.优选地，所述步进架下方均设有位于两侧轨道的外端的限位板。两块限位板将步进架左右限位，防止步进架在轨道上的行进过程中发生偏摆和晃动，且限位板的设置还可使步进架实现曲线步进，可适应不同的隧道情况。
17.优选地，所述步进架和/或轨道上开设有润滑油孔，润滑油孔用于向轨道和步进架之间加注润滑油。开设润滑油孔后减小了步进架在轨道上的滑动阻力，方便步进油缸的推进作业。
附图说明
18.图1为本实用新型所提供的tbm步进装置的结构示意图；
19.图2为图1中tbm步进装置的左视图；
20.图3为图1中步进油缸、夹轨结构和轨道的结构示意图；
21.图4为图3中步进油缸、夹轨结构和轨道的左剖视图。
22.附图标记说明：
23.1、盾体；2、轨道；3、步进架；4、步进油缸；5、反力底座；6、夹轨器；7、连接螺栓；8、销钉；9、限位板；10、夹紧块。
具体实施方式
24.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
25.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求
保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。
27.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
30.本实用新型所提供的tbm步进装置的具体实施例1：
31.如图1至图2所示，tbm步进装置包括轨道2、步进架3以及步进架3后端固设的步进油缸4。其中，轨道2铺设在施工隧道中步进装置的行进路线上，步进架3和步进油缸4滑动支撑于轨道2上。在步进油缸4的后端连接有反力底座5，步进油缸4前端和步进架3之间、步进油缸4后端和反力底座5之间均采用焊接的连接方式，在反力底座5的下方设有夹轨器6，通过夹轨器6夹紧轨道2，从而使步进油缸4向前伸出时能够顶推步进架3在轨道2上滑动。步进架3用于支撑放置tbm的盾体1，通过步进架3的前行带动tbm在轨道2上步进前移。如图3所示，为防止步进装置在步进前移的过程中发生打滑的现象，在轨道2上穿设有销钉8，销钉8与反力底座5在前后方向上挡止配合。
32.如图2所示，轨道2为沿步进装置行进路线铺设的双轨结构，步进架3滑动支撑在轨道2上，在步进架3的下方位于两侧轨道2的外端固设有限位板9。两限位板9和两侧的轨道2相挡止从而限制步进架3偏摆和晃动。
33.如图3和图4所示，在每一侧轨道2上步进架3的后方都设有步进油缸4，每个步进油缸4后方的反力底座5下都设置有两个夹轨器6，两夹轨器6沿轨道的延伸方向间隔排布，一侧轨道2上两个夹轨器6的设置能使反力底座5和轨道2间夹合紧密，保证了步进顶推作业的正常进行。如图3所示，在位于步进方向后方的夹轨器6的后端轨道2上设有销钉孔（图中未示出），在销钉孔中穿设有销钉8，通过销钉8与反力底座5的挡止配合，防止夹轨器6在轨道2上打滑后退。其中，如图3所示，在步进油缸4的每一次步进行程的轨道2上都设有销钉8，各销钉8间的间隔距离为油缸的伸展距离即步进装置的一个步进行程，各销钉8均能够与反力
底座5相挡止，保证了每一次步进行程的稳定进行。
34.如图4所示，夹轨器6由两个夹紧块10构成，通过在两夹紧块10的下方穿设连接螺栓7并使连接螺栓7向上穿入反力底座5中，从而将反力底座5和轨道2通过夹轨器6夹紧固定，在步进装置实际使用时，拧紧连接螺栓7可实现夹轨器6夹紧轨道2，进而调整步进油缸4顶推步进架3前进，而松开连接螺栓7即可使步进油缸4自行带动后方的反力底座5及夹轨器6向前收回，连接螺栓7的设置还使夹轨器6可拆可换，提高步进装置的耐用性及便捷性。
35.本实施例中的步进装置的使用方式以及行进过程与现有技术中的步进装置相同，在此不再赘述。其中，反力底座5和夹轨器6构成了步进油缸4后端设置的夹轨结构，销钉8构成了将夹轨器6挡止的限位件，销钉孔构成了穿装限位件的安装孔。
36.本实施例中，在轨道2和步进架3上都开设有润滑油孔（图中未示出），通过在润滑油孔中加注润滑油，减小步进架3的滑动阻力。在其他实施例中，轨道和步进架上择一开设润滑油孔。在其他不同的实施例中，取消润滑油孔，直接在轨道和步进架之间加注润滑油。
37.本实施例中的轨道2利用后配套拖车上自带的行走轨道，当然，在其他实施例中，也可以为了推进盾体另外再铺设轨道。
38.本实用新型所提供的tbm步进装置的具体实施例2：
39.与实施例1的不同之处在于，实施例1中，步进架3下方位于两侧轨道2的外端均设有限位板9。在本实施例中，限位板替换为限位块。在其他实施例中，限位板的形状、构成都可进行改变，只需满足防止步进架偏移的目的即可。在其他不同的实施例中，取消限位板。
40.本实用新型所提供的tbm步进装置的具体实施例3：
41.与实施例1的不同之处在于，实施例1中，通过连接螺栓7将反力底座5和轨道2通过夹轨器6夹紧固定。在本实施例中，连接螺栓替换为螺钉或螺柱。
42.本实用新型所提供的tbm步进装置的具体实施例4：
43.与实施例1的不同之处在于，实施例1中，夹轨器6包括两个夹紧块10，两个夹紧块10下方穿设连接螺栓7将轨道2和反力底座5夹紧固定。在本实施例中，夹轨器为一体结构，夹轨器在轨道上方夹合连接于轨道上。在其他实施例中，夹轨器的形状和构造都可改变，只需满足将反力底座和轨道夹紧固定的目的即可，其中，夹轨器可以采用背景技术中的夹轨器。
44.本实用新型所提供的tbm步进装置的具体实施例5：
45.与实施例1的不同之处在于，实施例1中，夹轨器6在一侧的轨道2上设置有两个。在本实施例中，夹轨器在轨道上的设置数量可根据实际的夹紧情况进行增减，但一侧轨道上至少设置有一个夹轨器。
46.本实用新型所提供的tbm步进装置的具体实施例6：
47.与实施例1的不同之处在于，实施例1中，夹轨器6及反力底座5共同构成了步进油缸4后方的夹轨结构，反力底座5和步进油缸4之间的连接方式为焊接。在本实施例中，反力底座和步进油缸之间的连接方式可采用螺纹连接或粘接。在其他实施例中，取消反力底座，直接在步进油缸后方固设夹轨器。
48.本实用新型所提供的tbm步进装置的具体实施例7：
49.与实施例1的不同之处在于，实施例1中，轨道2上每隔一个步进行程的距离都设置有防打滑的限位件。在本实施例中，限位件可以根据实际的隧道状况设置为间隔多个步进
行程，例如两个限位件之间间隔了两个或两个以上的步进行程，各限位件的间隔距离也可以不相同。
50.本实用新型所提供的tbm步进装置的具体实施例8：
51.与实施例1的不同之处在于，实施例1中，限位件为销钉8，安装孔为销钉孔。在本实施例中，销钉替换为销轴。在其他实施例中，安装孔为光孔，限位件为穿过轨道设置的螺栓螺母组件。在其他不同的实施例中，安装孔为螺纹孔，此时的限位件为螺栓或螺钉等螺纹件。
52.本实用新型所提供的tbm步进装置的具体实施例9：
53.与实施例1的不同之处在于，实施例1中，轨道2上开设有供限位件分体安装的安装孔。在本实施例中，取消安装孔，限位件焊接在轨道上。
54.本实用新型所提供的tbm步进装置的具体实施例10：
55.与实施例1的不同之处在于，实施例1中，限位件和轨道2分体装配在一起。在本实施例中，在轨道上一体加工限位件，比如在加工轨道时直接成型销钉。
56.最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。