[发明专利]一种用于盾构施工主机抬头的纠偏系统

说明书

本发明公开了一种用于盾构施工主机抬头的纠偏系统，属于盾构机隧道施工技术领域，解决了现有技术中的盾构机抬头装置效果不理想，洞内施工复杂的问题，包括多联合固定滑轮组、固设在隧道管片上的导向滑轮和固设在盾构机反力架上的可调张紧装置，所述可调张紧装置连接有钢丝绳，钢丝绳依次穿过导向滑轮和多联合固定滑轮组并与盾构机主机固定连接。其目的在于，降低施工难度，有效地预防并解决软弱围岩施工中盾构机主机栽头。

技术领域

本发明属于盾构机隧道施工技术领域，具体涉及一种用于盾构施工主机抬头的纠偏系统。

背景技术

在盾构隧道施工过程中，隧道的施工线路越来越复杂，盾构机的姿态难以调整。尤其是在软弱围岩地区，盾构机在施工过程中难以抬头，给盾构机正常掘进造成了极大的困难，使得盾构机施工作业风险极大。

目前，盾构机主机出现栽头时主要有几种解决措施：

(1)依靠推进油缸行程差控制主机姿态，该措施下尽管有一定的调整作用，但很多时候也依旧未改变主机重心前倾、盾构机栽头的趋势；

(2)在尾盾后部或人仓尾部添加配重块，该措施下虽然可使主机重心后移，但相对主机几百吨的重量，配重块的作用微乎其微；

(3)在洞内新制一套拉杆缆绳装置，强行将主机前部提升，该措施要求拉杆缆绳装置强度极高，洞内施工复杂，极为不便。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于盾构施工主机抬头的纠偏系统，其目的在于，降低施工难度，有效地预防并解决软弱围岩施工中盾构机主机栽头。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于盾构施工主机抬头的纠偏系统，其特征在于，包括与盾构机主机固定连接的钢丝绳，所述钢丝绳的一端连接有固设在盾构机反力架上的可调张紧装置，可调张紧装置给钢丝绳提供持续的张紧力，用于防止盾构机主机载头。

采用上述技术方案，通过设置钢丝绳一端连接到盾构机主机，另一端连接到可调张紧装置，可调张紧装置固设在盾构机反力架上，随着盾构机的掘进，可调张紧装置动态的放出钢丝绳并给钢丝绳提供持续的张紧力，钢丝绳作用在盾构机主机上部，给盾构机主机提供一个持续的向上拉力，实现防止盾构机出现载头现象，可调张紧装置还可以通过检测钢丝绳受到的作用力大小，提前设定好所拉力阈值，判断盾构机是否以及发生载头现象，当钢丝绳所受拉力超过设定阈值时，即盾构机出现了栽头现象，此时可调张紧装置提高钢丝绳的拉力，用于产生负力矩，有效的抵消盾构机主机重力，实现盾构机出现载头现象后及时纠偏。

优选的，所述可调节张紧装置为变频恒扭矩自动张紧装置，其由变频器、变频电机、行星减速器和卷扬机组成，所述可调节张紧装置上还设置有与集控室联接的接口。采用该优选的技术方案，可调节张紧装置由集控室联接控制，其启动拉力为额定运行时的0.99倍，设定张紧力并跟踪调节；盾构机主机启动前，将启动张紧力、额定张紧力、延迟时间等参数输入变频器；启动后，在变频器的控制下，张紧装置按照设定的数值和程序，自动输出启动张紧力和额定张紧力；当盾构机向前移动时，动态地跟随盾构机的位置，实现快速地为盾构机主机提供稳定的张紧力。

优选的，还包括多联合固定滑轮组和固设在隧道管片上的导向滑轮，钢丝绳依次穿过导向滑轮和多联合固定滑轮组并与盾构机主机固定连接。

进一步的，所述多联合固定滑轮组包括第一滑轮组和第二滑轮组，所述第一滑轮组和第二滑轮组均有数个并列设置的滑轮组成，钢丝绳从上到下交叉依次绕过第一滑轮组和第二滑轮组的滑轮。

进一步的，所述第一滑轮组为固设在盾构机连接桥上数个定滑轮组成，用于给钢丝绳拉动主机提供支点，盾构机连接桥固定在盾构机后配套钢结构上，所述第二滑轮组为固设在盾构机土仓隔板上数个动滑轮组成，用于拉动主机抬头，盾构机土仓隔板与盾构机主机上部固定连接。