一种TBM喷浆系统的制作方法

一种tbm喷浆系统
技术领域
1.本实用新型涉及喷浆支护领域，具体涉及一种tbm喷浆系统。


背景技术：

2.目前，在tbm的喷浆支护作业工序中，为了提高施工效率、降低劳动强度，一般使用自动喷浆系统代替人工对隧道洞壁实施喷浆作业。如授权公告号为cn204754942u的中国专利文献公开的一种隧道掘进机用双喷射支护系统，包括用于防护皮带机的防护罩，防护罩为弧形结构，防护罩上设置有环形喷浆滑架，环形喷浆滑架沿防护罩的轴向滑动装配在防护罩上，环形喷浆滑架上滑动装配有喷浆机械手周向旋转装置，喷浆机械手周向旋转装置上固定有喷浆机械手，喷浆机械手上设置有喷浆嘴。在工作时，喷浆机械手通过喷浆机械手周向旋转装置在环形喷浆滑架上移动，喷嘴由喷浆机械手带动以在隧道洞壁上喷射混凝土。
3.上述施工作业中，喷射的混凝土在碰到隧道洞壁后会有一部分反弹到防护罩上，而混凝土中一般都添加有速凝剂，在速凝剂的作用下混凝土形成积渣，且非常难清理。目前一般依靠工人站在喷浆桥的防护罩上手持铁铲捣掉积渣，清理难度较大，劳动强度高，而且站在防护罩上极易跌落，危险性较大。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种tbm喷浆系统，以解决现有技术中防护罩上的积渣需要人工清理而导致劳动强度高、危险性较大的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型tbm喷浆系统的技术方案是：
6.tbm喷浆系统，包括防护罩，防护罩上设有沿其周向延伸的弧形滑架，弧形滑架沿防护罩的轴向滑动装配在防护罩上，弧形滑架上滑动装配有机械手安装座，机械手安装座上安装有喷浆机械手，喷浆机械手上安装有用于向隧道洞壁上喷射混凝土的喷浆嘴，tbm喷浆系统还包括安装在弧形滑架上的清渣装置，清渣装置包括弧形刀板，弧形刀板处于防护罩的顶部且与防护罩的外周面适配，以在弧形滑架的带动下清除防护罩外周面上的积渣。
7.有益效果是：由于弧形滑架可在防护罩的轴向上滑动，将清渣装置安装在弧形滑架上，即可使弧形刀板随弧形滑架运动过程中清除防护罩外周面上的积渣，以实现自动清渣，代替了人工作业，降低了劳动强度，提高了工作效率，也避免了安全事故的发生。而且将清渣装置直接安装在弧形滑架上，由弧形滑架带动行走，降低了清渣装置的复杂程度。
8.作为进一步地改进，所述清渣装置还包括固定在弧形滑架上的滑轨和滑动装配在滑轨上的滑块，滑轨沿防护罩的轴向延伸，滑块可伸出弧形滑架设定长度，弧形滑架上设有驱动滑块在滑轨上滑动的驱动装置，弧形刀板安装在滑块上。
9.有益效果是：这样设计，在弧形滑架移动到极限位置后，可通过驱动装置驱动滑块伸出弧形滑架，以提高弧形刀板的清渣范围。
10.作为进一步地改进，所述滑轨处于弧形滑架的内侧。
11.有益效果是：这样设计，在喷浆作业时，清渣装置可以隐藏在弧形滑架下方，以使喷射后反弹的混凝土不会落在清渣装置上。
12.作为进一步地改进，所述弧形刀板通过支撑杆安装在滑块上，弧形刀板和滑块之间设有用于调节弧形刀板俯仰角度的俯仰液压缸。
13.有益效果是：在清渣时俯仰液压缸将弧形刀板放下，在不清渣时俯仰液压缸将弧形刀板抬起，以利于弧形刀板退回到初始位置。
14.作为进一步地改进，所述支撑杆的数量为两个，俯仰液压缸和两个支撑杆在弧形刀板上的连接点的连线为三角形。
15.有益效果是：这样设计，能够保证弧形刀板的稳定性。
16.作为进一步地改进，所述滑轨具有滑槽，滑块上设有与滑槽相配合的凸起。
17.有益效果是：相比于滑孔来说，滑槽便于加工。
18.作为进一步地改进，所述驱动装置为驱动液压缸。
19.作为进一步地改进，所述清渣装置沿防护罩的周向设置有至少两个。
20.有益效果是：由于防护罩的尺寸一般较大，设置至少两个清渣装置可以减小弧形刀板的长度，有利于保证弧形刀板的强度和刚度，同时也便于弧形刀板的加工。
21.作为进一步地改进，所述弧形刀板上设有多个斗齿，所有的斗齿沿弧形刀板的延伸方向间隔布置。
22.有益效果是：通过斗齿可以先将积渣刮出独立的若干块，以利于弧形刀板对防护罩上积渣的清除。
23.作为进一步地改进，所述弧形滑架上还设有喷水嘴，喷水嘴沿防护罩的周向间隔布置有多个。
24.有益效果是：这样可以实现清渣前自动湿渣和清渣后自动冲渣，无需人工湿渣和冲渣，进一步提高工作效率。
附图说明
25.图1为本实用新型tbm喷浆系统的结构示意图；
26.图2为图1中清渣装置的结构示意图；
27.图3为图1中清渣装置在清渣前喷淋湿渣的结构示意图；
28.图4为图1中清渣装置由弧形滑架驱动进行清渣的结构示意图；
29.图5为图1中清渣装置由驱动液压缸驱动进行清渣的结构示意图；
30.图6为图1中清渣装置在清渣后冲洗孤渣、浮渣的结构示意图；
31.图中：11、防护罩；12、弧形滑架；13、作业平台；14、机械手安装座；15、喷水嘴；16、喷浆机械手；17、喷浆嘴；18、清渣装置；19、滑轨；20、滑块；21、驱动液压缸；22、弧形刀板；23、斗齿；24、支撑杆；25、俯仰液压缸。
具体实施方式
32.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。
33.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。
34.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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。此外，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”是基于附图所示的方位和位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示所指的装置或部件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步地详细描述。
36.本实用新型tbm喷浆系统的实施例1：
37.如图1所示，tbm喷浆系统包括防护罩11，防护罩11用于对其内部的皮带机进行防护，避免喷射后反弹的混凝土落在皮带机上。防护罩11上设有沿其周向延伸的弧形滑架12，弧形滑架12沿防护罩11的轴向滑动装配在防护罩11上。定义防护罩11的轴向为前后方向，弧形滑架12的前部连接有作业平台13，作业平台13的两侧底部设有行走轮。
38.本实施例中，弧形滑架12上滑动装配有机械手安装座14，机械手安装座14可沿防护罩11的周向在弧形滑架12上滑动。机械手安装座14上安装有喷浆机械手16，喷浆机械手16上安装有喷浆嘴17，喷浆嘴17用于向隧道洞壁上喷射混凝土。
39.如图1和图2所示，tbm喷浆系统还包括安装在弧形滑架12上的清渣装置18，清渣装置18可随弧形滑架12在前后方向上移动。清渣装置包括滑轨19、滑块20和弧形刀板22，滑轨19固定在弧形滑架12的内侧，喷浆作业时清渣装置18可以隐藏在弧形滑架12下方，保证喷射后反弹的混凝土不会落在清渣装置18上。滑轨19沿前后方向延伸，滑块20滑动装配在滑轨19上。其中，滑轨19具有滑槽，滑块20上设有与滑槽相配合的凸起，优选地，滑槽为燕尾槽，凸起为燕尾型的凸起。
40.本实施例中，弧形滑架12上设有驱动滑块20在滑轨19上滑动的驱动液压缸21，驱动液压缸21的前端铰接在弧形滑架12上，驱动液压缸21的后端铰接在滑块20上。其中，驱动液压缸21构成驱动装置。在其他实施例中，驱动装置可以为电动推杆。
41.本实施例中，弧形刀板22处于防护罩11的顶部且与防护罩11的外周面适配，弧形刀板22安装在滑块20的后部，滑块20具有一定的长度，使得滑块20在驱动液压缸21的驱动下可伸出弧形滑架12设定长度，以提高清渣范围。
42.如图2所示，弧形刀板22通过两个支撑杆24安装在滑块20上，弧形刀板22和滑块20之间设有用于调节弧形刀板22俯仰角度的俯仰液压缸25。俯仰液压缸25和两个支撑杆24在
弧形刀板22上的连接点的连线为三角形，以保证弧形刀板22的稳定性。
43.本实施例中，弧形刀板22上设有多个斗齿23，所有的斗齿23沿弧形刀板22的延伸方向间隔布置。其中，弧形刀板22和斗齿23均为现有成熟产品，其可采用焊接或螺栓连接的方式固定在弧形刀板22上。
44.如图1所示，清渣装置18沿防护罩11的周向设置有三个，即有三块弧形刀板22，相邻两块弧形刀板22之间留有间隙，以保证弧形刀板22之间在清渣时互不干涉。应当说明的是，根据需要各弧形刀板22可以独立清渣。
45.本实施例中，弧形滑架12上还设有用于湿渣和冲渣的喷水嘴15，喷水嘴15沿防护罩11的周向间隔布置有多个，这样可以实现清渣前自动湿渣和清渣后自动冲渣，无需人工湿渣和冲渣，降低了劳动强度，提高了工作效率。优选地，喷水嘴15处于弧形滑架12的内侧，以保证喷浆作业时喷射后反弹的混凝土不会落在喷水嘴15上。
46.具体工作流程如下：先通过俯仰液压缸25将弧形刀板22和斗齿23提升到合适距离，再通过喷水嘴15开始湿渣，如图3所示，喷水嘴15在弧形滑架12的带动下向后移动，可将防护罩11上方的积渣全范围喷淋，以便于下一步清渣。弧形滑架12向前退回到初始位置，喷水嘴15关闭，通过俯仰液压缸25将弧形刀板22和斗齿23下降到贴近防护罩11的位置，如图4所示，在弧形滑架12的行走带动下，弧形刀板22和斗齿23向后移动开始清渣；在弧形滑架12行走到极限位置后，如图5所示，驱动液压缸21推动滑块20向后移动，滑块20带动弧形刀板22和斗齿23继续向后清渣，以全范围清除防护罩11上的积渣。通过俯仰液压缸将弧形刀板22和斗齿23再次提升到合适位置，弧形滑架12向前退回到初始位置，如图6所示，喷水嘴15重新工作，以冲洗防护罩11上的孤渣、浮渣。
47.本实施例中，喷水嘴15湿渣后，积渣与防护罩11的粘连变弱，斗齿23呈锥形，降低了清渣时所需推力，斗齿32将积渣刮出独立若干块后，弧形刀板22可贴近防护罩11将各个独立的积渣清除，最后在高压水的冲洗下，清理掉孤渣、浮渣。
48.本实用新型tbm喷浆系统的实施例2：
49.本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，弧形刀板通过滑轨和滑块配合可相对弧形滑架运动。本实施例中，弧形刀板通过支架固定在弧形滑架上，弧形刀板不可相对弧形滑架运动。
50.本实用新型tbm喷浆系统的实施例3：
51.本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，滑轨处于弧形滑架的内侧。本实施例中，滑轨的一部分处于弧形滑架的内侧，滑轨的另一部分伸出弧形滑架。
52.本实用新型tbm喷浆系统的实施例4：
53.本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，支撑杆的数量为两个，俯仰液压缸和两个支撑杆在弧形刀板上的连接点的连线为三角形。本实施例中，支撑杆的数量为一个，而设置两个俯仰液压缸。在其他实施例中，支撑杆设置有一个且倒y形结构，可以仅设置一个俯仰液压缸。
54.本实用新型tbm喷浆系统的实施例5：
55.本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，滑轨具有滑槽，滑块上设有与滑槽相配合的凸起。本实施例中，滑轨为滑杆，滑块上设有用于滑杆配合的滑孔。
56.本实用新型tbm喷浆系统的实施例6：
57.本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，清渣装置沿防护罩的周向设置有三个。本实施例中，仅设置一个清渣装置，此时要求弧形刀板具有较好的强度和刚度。
58.本实用新型tbm喷浆系统的实施例7：
59.本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，弧形滑架上还设有喷水嘴，喷水嘴沿防护罩的周向间隔布置有多个，利用喷水嘴进行湿渣和冲渣。本实施例中，不设置喷水嘴，利用人工进行湿渣和冲渣。
60.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。