[发明专利]一种TBM多功能拼装机

说明书

本发明属于TBM拼装机设计领域，提出了一种TBM多功能拼装机。该TBM多功能拼装机包括移动架、回转机构、钢管片拼装机构和撑紧装置四部分。其中，移动架、回转机构和撑紧装置可组装成钢拱架拼装机，进行钢拱架的拼装；在钢拱架拼装机的回转机构前端安装钢管片拼装机构，可组装成TBM钢管片拼装机，可进行钢管片的拼装。TBM多功能拼装机进行模块化的设计，通过简单的拼装能快速地在钢拱架拼装机与钢管片拼装机之间转换，大大提高了TBM在单机长距离的复杂地质时掘进的效率，而且模块化的设计也有利于后期机器的保养和维修。

技术领域

本发明涉及TBM钢拱架和钢管片拼装机设计领域，尤其涉及一种TBM多功能拼装机。

背景技术

国家隧道基础建设逐渐向高海拔地质复杂或地质信息少的地区推进，面对单机长距离掘进需求，复杂地质(软硬岩交替、软岩大变形、长距离破碎带等)成为制约施工安全和效率的关键因素。TBM在掘进硬岩地质时，由于围岩状况良好，施工安全风险低，一般采用钢拱架安装机对洞壁进行支护，节约拱架材料，提高经济效益；但在复杂地质状况下，一般需要使用钢管片拼装机在洞壁拼装钢管片，对洞壁进行更好的支护，保证施工安全。当TBM在面对单机长距离在复杂地质掘进的需求时，单一的钢拱架或者钢管片拼装机并不能兼顾施工安全和经济效益，如何使两种支护方式结合，是目前急需解决的问题。

经检索现有申请日为2020.08.21，申请号为202021763427.4的实用新型专利申请公开了一种管片和拱架复合拼装机，其包括：管片拼装部，拱架拼装部，拱架牵引装置，拱架拼装部包括与移动架相固定连接拱架拼装架、安装于拱架拼装架上的多个拱架抓手、若干个拱架举升机构，拱架拼装架呈环形，每个拱架抓手包括伸缩组件、多组安装于伸缩组件上且可调节相对间距的导轮组件，同一个拱架抓手上的相对的导轮组件之间形成夹持空间，夹持空间向径向延伸的空间为牵引空间；拱架牵引装置，安装于旋转架上且具有部分位于牵引空间，且该部分与拱架牵引装置相连接。本发明主要是辅助TBM掘进过程对复杂围岩的支护，从而实现TBM安全、快速高效的掘进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种TBM多功能拼装机，该多功能拼装机可以针对不同围岩等级下的复杂地质状况，采用不同的支护方式，保证TBM安全且快速地掘进。该TBM多功能拼装机进行模块化设计方便钢拱架拼装机与钢管片拼装机的转化，而且方便后期的维护。

本发明技术方案如下：一种TBM多功能拼装机，包括能在TBM主梁上移动的移动架；与移动架机构相连接并可相对移动架旋转的回转机构；安装在回转机构上的撑紧装置；与回转机构相连接并可以拆卸的钢管片拼装机构；移动架包括固定环焊接件1和滑动装置9；滑动装置9可安装在TBM主梁上的轨道上进行前后滑动。

回转机构包括旋转外环7、旋转内环11、导轮13、大齿圈10、连接轴12、小齿轮2、减速机14和液压马达；旋转外环7和旋转内环11通过连接轴12焊接在一起，导轮13安装在连接轴12上，固定环焊接件1右边部分即端部顶在导轮13上；小齿轮2、减速机14和液压马达构成驱动装置，小齿轮2和减速机14固定在固定环焊接件1上；大齿圈10通过销轴与旋转内环11连接在一起，小齿轮2与大齿圈10相啮合。

钢管片拼装机构包括伸缩臂3、连杆4、连接块6和真空吸盘8；两个伸缩臂3对称布置于旋转外环7两侧，二者与弯曲状连杆4活性连接，两连杆4之间通过连接块6连接；连接块6下方安装真空吸盘8，真空吸盘8用于抓取并转动钢管片。

撑紧装置安装在回转机构上；其包括六个撑紧臂5，撑紧臂5均匀分布在旋转内环11与旋转外环7之间的连接轴12上，用于安装钢拱架时使用。

所述的回转机构工作时，液压马达带动小齿轮2转动，小齿轮2带动大齿圈10转动，大齿圈10固定在旋转内环11上带动旋转内环11和旋转外环7转动，从而带动钢管片拼装机构转动。

所述的固定环焊接件1紧紧顶在导轮10上，以支撑和固定回转机构。

所述的钢管片拼装机构与回转机构之间用螺栓连接，便于拆卸。