[实用新型]一种TBM用防止管片错台及盾尾姿态的控制装置

说明书

本实用新型公开了一种TBM用防止管片错台及盾尾姿态的控制装置，所述控制装置为多个，其以环绕盾尾轴线的方式均布设置在盾尾刷后部的盾尾外圆面上；所述控制装置包括流线型耐磨板、盾体姿态调整油缸、油缸连接板、以及管片托板；所述油缸连接板的上面透过盾尾外壳体止于盾尾内部；所述管片托板的上表面为圆弧内凹面，所有管片托板的上表面所围成的圆的圆心与盾尾的横截面圆心重合；所述管片托板的底部与管片姿态调整油缸的伸缩杆端铰接在一起，且管片托板与管片姿态调整油缸的伸缩杆端的铰接点与管片托板上表面的圆弧内凹面的对称中心线重合。

技术领域

本实用新型属于TBM施工技术领域和TBM装备设计领域，具体涉及一种TBM用防止管片错台及盾尾姿态的控制装置，适用于在地质条件较差管片产生错台时，同时使用与转弯半径较小的工况下掘进。

背景技术

TBM是岩石隧道掘进机的简称，广泛应用在山岭隧道施工中。随着城市地铁的发展，TBM也逐渐应用在岩石地区的地铁施工。其中护盾式TBM由于其优良的掘进速度和良好的施工环境成为岩石地层城市地铁的首选。但是由于城市地铁设计和验收的标准较高，护盾式TBM由于设计时用盾尾刷来辅助调整盾尾姿态和管片姿态，在长期的恶劣环境下盾尾刷失效经常发生，盾尾姿态也很难控制。由于护盾式TBM机械设计本身问题造成管片错台较为严重，地铁验收时管片错台往往超过规范规定，有关施工单位甚至进行二次整形处理，既浪费资金又耽误工期。为使TBM应用于城市地铁施工，加快施工进度和确保工程质量，管片错台问题亟待解决。

发明内容

本实用新型的目的是针对以上不足，提供一种TBM用防止管片错台及盾尾姿态的控制装置，通过控制盾尾姿态来防止管片错台的发生，它在TBM掘进时控制盾尾姿态，保证盾尾中心处于隧道设计轴线附近，确保管片环在脱出盾尾时管片环轴线与隧道设计轴线重合，避免管片错台的发生。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种TBM用防止管片错台及盾尾姿态的控制装置，所述控制装置为多个，其以环绕盾尾轴线的方式均布设置在盾尾刷后部的盾尾外圆面上；所述控制装置包括一端铰接在盾尾刷后部盾尾外圆面上的流线型耐磨板、设置在流线型耐磨板另一端朝向盾尾内部板面上的盾体姿态调整油缸、设置在盾体姿态调整油缸伸缩杆端的油缸连接板、以及通过管片姿态调整油缸设置在油缸连接板朝向盾尾内部一面上的管片托板；所述油缸连接板的上面透过盾尾外壳体止于盾尾内部；所述管片托板的上表面为圆弧内凹面，所有管片托板的上表面所围成的圆的圆心与盾尾的横截面圆心重合；所述管片托板的底部与管片姿态调整油缸的伸缩杆端铰接在一起，且管片托板与管片姿态调整油缸的伸缩杆端的铰接点与管片托板上表面的圆弧内凹面的对称中心线重合。

进一步的，所述流线型耐磨板整体沿盾尾轴线方向向盾尾刷延伸。

进一步的，所述管片姿态调整油缸上设置有位移监控传感器。

进一步的，所述管片姿态调整油缸设置于油缸连接板靠近盾尾刷的一端，盾体姿态调整油缸设置于油缸连接板远离盾尾刷的一端。

本实用新型的原理是：本实用新型中所述流线型耐磨板设置为可旋转式结构，在耐磨板尾部设置一油缸，可以保证在盾体姿态偏差时调整盾体姿态。在TBM掘进过程中通过改变流线型耐磨板旋转角度，确保盾尾中心处于隧道轴线附近，使盾尾周边距离围岩距离相等，保证豆粒石可以均匀填充。

为保证所拼装的管片环在脱出盾尾后均匀一致，本实用新型设置的管片托板能够起到缓冲的作用，确保管片脱出盾尾后管片环轴线能够和隧道设计轴线一致。发明中所述管片托板设计为油缸支撑的伸缩结构，托板为一刚性结构板用于固定管片位置。在拼装管片时可以调整管片托板的高度使管片避免错台的发生；管片托板的存在可以使拼装过程简单化，减少拼装时的错台量，可以保证管片能能够在小转弯半径的情况下避免管片环和盾尾之间的干涉。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型可以保证管片在脱出盾尾后管片环设计轴线和隧道轴线一致，减小管片错台。