一种适用于全断面掘进机的牺牲壳系统技术方案

一种适用于全断面掘进机的牺牲壳系统，包括前盾牺牲壳、中盾牺牲壳、铰接密封、止浆板螺栓、止浆板、内联接板、外联接板、联接板螺栓，所述的前盾牺牲壳与前盾C通过焊接焊缝G固定连接，中盾牺牲壳与中盾D通过焊接焊缝H固定连接，铰接密封设置在中盾牺牲壳的沟槽中，止浆板通过止浆板螺栓连接在前盾牺牲壳的尾部，内联接板焊接固定在前盾牺牲壳和中盾牺牲壳内侧，焊缝位于前盾牺牲壳联接板焊接孔J处以及中盾牺牲壳联接板焊接孔O处，外联接板通过联接板螺栓与内联接板固定连接，在铰接密封一侧圆周均布设置六个铰接密封注油孔I。该发明专利技术施工拆装方便，即拆即用，节约制造成本，便于施工，节约成本，便于施工，应用于全断面掘进机技术领域中。

A sacrificial shell system suitable for full face roadheader

Suitable for TBM sacrifice shell system, including the front shield sacrifice shell, shell, hinged seal, sacrifice shield grouting, grouting bolt plate plate, an inner connecting plate and an outer connecting plate, a connecting plate bolt, the front shell and the front shield sacrifice shield C G fixed by welding seam connect the shield shell and sacrifice shield D through welding seam H fixed connection groove arranged on the hinged seal in the shield shell in grout sacrifice, sacrifice in the first shell plate is connected with the tail shield grouting plate through bolts, welded on plate fixed on the front shell and the shield shield sacrifice sacrifice shell inside inline, weld located in the front shield shell connecting plate welding sacrifice hole J and the shield shell connecting plate welding sacrifice hole O, an outer connecting plate is fixedly connected with the connecting plate through bolts and an inner connecting plate, the side hinged seal circumference uniform set six hinged seal oil hole I. The invention has the advantages of convenient construction and disassembly, instant disassembly and use, saving manufacturing cost, convenient construction, cost saving, easy construction and application in the technical field of full face roadheader.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于全断面掘进机的牺牲壳系统
本专利技术涉及全断面掘进机
中用于地铁隧道、公路铁路隧道和矿山隧道开挖的大型现代化机械设备施工的一种适用于全断面掘进机的牺牲壳系统。
技术介绍
目前，全断面掘进机是地铁隧道、公路铁路隧道和矿山隧道开挖的大型现代化机械设备。其中，施工结束后的拆卸吊装是全断面硬岩掘进机施工过程中关键的一步，不仅应该满足拆卸吊装过程中安全性和功能性的要求，而且要满足掘进机设备主机处管片支撑的安装，对于长距离大直径的多条隧道施工，施工现场在终点处不具备挖竖井的条件，导致无法以常规的方式将盾构机通过竖井吊装作业从隧道内运出。所以，盾构机必须在隧道内完成拆卸吊装后沿隧道返回在通过始发井运到地面上进行维护与整修以便再次利用，然而盾构机前端主机处的管片无法安装，拆机时就会对施工现场造成出现极大的困难，甚至隐患。现今的全断面掘进机施工作业中，掘进效率不断的提高，运营成本不断降低，在这种情况下盾构机设计成隧道内盾体承担管片功能且可拆卸再次使用变得尤为重要，而牺牲壳系统是保证这一功能实现的安全有效方式。全断面掘进机技术还处于成长阶段，施工直径不断的扩大，对隧道内完成拆卸吊装的要求不断提高，对此，实际施工的设备上已有一些应对措施，例如：采用挖通多个竖井的方式，盾构机从一个竖井施工至另一竖井，然后将盾构机拆卸吊装出洞，对大直径高效率的多台盾构机同时施工作业有很大的局限性且挖通几十米甚至百米的竖井成本很高；采用挖通侧支洞的方式，此法用于相向施工的盾构机有一定的优势，在规定施工主线路的侧边挖通支线，将其中一台盾构机引入支路，另一台相向施工的盾构机则直接将主线贯通，虽然可以避免开挖竖井，但是开挖侧支路会影响施工效率，而且在未知地层下开挖支路会有一定的危险性，同时施工完毕后将支路中的盾构机拆卸吊装难度系数更大，甚至会将其弃置洞内，从而影响掘进效率，增加运营成本。因此，研究开发一种适用于全断面掘进机的牺牲壳系统一直是急待解决的新课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适用于全断面掘进机的牺牲壳系统，该专利技术将相向始发施工的盾构机在不需要挖通竖井的情况下完成贯通，同时将主机外的牺牲壳作为管片支撑洞壁，保证盾构机主机拆装吊装的安全性和可靠性，使盾构机在最短的时间内进行下一标段的施工，有效的提高现场施工效率，节约成本。本专利技术的目的是这样实现的：一种适用于全断面掘进机的牺牲壳系统，包括前盾牺牲壳、中盾牺牲壳、铰接密封、止浆板螺栓、止浆板、内联接板、外联接板、联接板螺栓，所述的前盾牺牲壳与前盾C通过焊接焊缝G固定连接，中盾牺牲壳与中盾D通过焊接焊缝H固定连接，铰接密封设置在中盾牺牲壳的沟槽中，止浆板通过止浆板螺栓连接在前盾牺牲壳的尾部，内联接板焊接固定在前盾牺牲壳和中盾牺牲壳内侧，焊缝位于前盾牺牲壳联接板焊接孔J处以及中盾牺牲壳联接板焊接孔O处，外联接板通过联接板螺栓与内联接板固定连接，在铰接密封一侧圆周均布设置六个铰接密封注油孔I；所述的前盾牺牲壳由前盾上部牺牲壳、前盾左下牺牲壳、前盾下部牺牲壳、前盾右下牺牲壳组成，前盾上部牺牲壳、前盾左下牺牲壳、前盾下部牺牲壳以及前盾右下牺牲壳依次在端部焊接固定组成前盾牺牲壳，在前盾牺牲壳上设置盾外接口K；所述的中盾牺牲壳由中盾上部牺牲壳、中盾左下牺牲壳、中盾下部牺牲壳、中盾右下牺牲壳组成，中盾上部牺牲壳、中盾左下牺牲壳、中盾下部牺牲壳以及中盾右下牺牲壳依次在端部焊接固定组成中盾牺牲壳，在中盾牺牲壳上设置盾外接口M；所述的一种适用于全断面掘进机的牺牲壳系统的工作原理是，前盾C与前盾牺牲壳、中盾D与中盾牺牲壳均采用两端焊接焊缝G固定，同时通过周向上的内外联接板和外联接板连接固定，即保证联接强度且减少脱壳的工作量；内联接板嵌入前盾C上的长孔且与前盾牺牲壳在接板焊接孔J处焊接为一体，嵌入中盾D上的长孔且与中盾牺牲壳在接板焊接孔O处焊接为一体，外联接板则卡住前盾C、中盾D与内联接板通过联接螺栓拧紧，防止二者之间产生间隙；铰接密封放置在中盾牺牲壳的沟槽中，用于防止地下水和渣土进入盾体内部，保证掘进机转弯时铰接的可靠性；止浆板通过止浆板螺栓连接在前盾牺牲壳的尾部，防止渣土进入前盾C与中盾D的铰接处破坏铰接密封；盾外接口K是根据前盾C所需传感器或者对外接口的位置和数量在前盾牺牲壳相应处设置；盾外接口M是根据中盾D所需传感器或者对外接口的位置和数量在中盾牺牲壳相应处设置，钻机孔N是根据相应的钻机位置设置；盾外接口K、M和钻机孔N均是用以保证掘进机相应功能得以实现；当施工结束时，利用气刨去除连接焊缝，松开内联接板和外联接板的联接板螺栓，将前盾牺牲壳1与前盾C分离，中盾牺牲壳与前盾D分离，松开前盾C和中盾D各瓣之间螺栓L连接，拆卸并吊运出分瓣的前盾C1、C2、C3、C4、C5、C6和中盾D1、D2、D3、D4、D5、D6以及刀盘B，前盾牺牲壳、中盾牺牲壳、尾盾E以及管片F即可作为洞壁支撑，安全有效的完成盾体运输，减少施工人员的操作强度；所述的一种适用于全断面掘进机的牺牲壳系统的使用及操作方法是，前盾上部牺牲壳与前盾上部C1、C2和C3三瓣盾体贴合并焊接，前盾左下牺牲壳与前盾C4瓣盾体贴合并焊接，前盾下部牺牲壳与前盾C5瓣盾体贴合并焊接，前盾右下部牺牲壳与前盾C6瓣盾体贴合并焊接，保证前盾牺牲壳1与前盾C两端的连接固定，同时将内联接板焊接固定在前盾牺牲壳内侧，外联接板通过联接板螺栓与内联接板固定，将前盾C与前盾牺牲壳连接起来，有效防止前盾C和前盾牺牲壳之间产生间隙；中盾上部牺牲壳与前盾上部D1、D2和D3三瓣盾体贴合并焊接，中盾左下牺牲壳与中盾D4瓣盾体贴合并焊接，中盾下部牺牲壳与中盾D5瓣盾体贴合并焊接，中盾右下部牺牲壳与中盾D6瓣盾体贴合并焊接，保证中盾牺牲壳与中盾D两端的连接固定，同时将内联接板焊接固定在中盾牺牲壳内侧，外联接板通过联接板螺栓与内联接板固定，将中盾D与中盾牺牲壳连接起来，有效防止中盾D和中盾牺牲壳之间产生间隙，起到施工时保护盾体的作用；铰接密封放置在中盾牺牲壳的沟槽中，装配时与前盾牺牲壳内部贴合即可，用于防止地下水和渣土进入盾体内部；止浆板通过止浆板螺栓连接在前盾牺牲壳1的尾部处，朝向前盾C内侧，防止渣土进入前盾C与中盾D的铰接处破坏铰接密封；盾外接口是根据具体实际工况下前盾C和中盾D所用传感器或者其他对外接口的位置和数量在牺牲壳相应处开设，钻机孔是根据相应的钻机位置所设立的，二者可在盾体与牺牲壳各自贴合后根据实际位置进行气割；当第一次隧道施工结束后，刨掉盾体与壳体之间的焊接焊缝G，松开内联接板与外联接板之间的联接板螺栓，取下外联接板，即可完成脱壳；完成脱壳操作之后，松开前盾C和中盾D各瓣之间的螺栓L，再通过隧道服务车就可以将前盾C和中盾D拆卸下来运到隧道外面；留在隧道里的前盾牺牲壳和中盾牺牲壳即相当于管片F的作用，又为盾体的拆卸提供了保护作用；由于尾盾E一直处在最后一环管片F的外侧且与中盾牺牲壳焊为一体，因此无法取出，所以尾端连同前盾牺牲壳与中盾牺牲壳一起留在隧道内；运出来的前盾C和中盾D再与备用牺牲壳系统重新焊接装配组成新的牺牲壳系统用于新的隧道施工。本专利技术的要点在于它的结构及工作原理。一种适用于全断面掘进机的牺牲壳系统与现有技术相比，具有应用范围广泛，可以应用于长距离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于全断面掘进机的牺牲壳系统，包括前盾牺牲壳、中盾牺牲壳、铰接密封、止浆板螺栓、止浆板、内联接板、外联接板、联接板螺栓，其特征在于：所述的前盾牺牲壳与前盾C通过焊接焊缝G固定连接，中盾牺牲壳与中盾D通过焊接焊缝H固定连接，铰接密封设置在中盾牺牲壳的沟槽中，止浆板通过止浆板螺栓连接在前盾牺牲壳的尾部，内联接板焊接固定在前盾牺牲壳和中盾牺牲壳内侧，焊缝位于前盾牺牲壳联接板焊接孔J处以及中盾牺牲壳联接板焊接孔O处，外联接板通过联接板螺栓与内联接板固定连接，在铰接密封一侧圆周均布设置六个铰接密封注油孔I；所述的前盾牺牲壳由前盾上部牺牲壳、前盾左下牺牲壳、前盾下部牺牲壳、前盾右下牺牲壳组成，前盾上部牺牲壳、前盾左下牺牲壳、前盾下部牺牲壳以及前盾右下牺牲壳依次在端部焊接固定组成前盾牺牲壳，在前盾牺牲壳上设置盾外接口K；所述的中盾牺牲壳由中盾上部牺牲壳、中盾左下牺牲壳、中盾下部牺牲壳、中盾右下牺牲壳组成，中盾上部牺牲壳、中盾左下牺牲壳、中盾下部牺牲壳以及中盾右下牺牲壳依次在端部焊接固定组成中盾牺牲壳，在中盾牺牲壳上设置盾外接口M。

【技术特征摘要】
1.一种适用于全断面掘进机的牺牲壳系统，包括前盾牺牲壳、中盾牺牲壳、铰接密封、止浆板螺栓、止浆板、内联接板、外联接板、联接板螺栓，其特征在于：所述的前盾牺牲壳与前盾C通过焊接焊缝G固定连接，中盾牺牲壳与中盾D通过焊接焊缝H固定连接，铰接密封设置在中盾牺牲壳的沟槽中，止浆板通过止浆板螺栓连接在前盾牺牲壳的尾部，内联接板焊接固定在前盾牺牲壳和中盾牺牲壳内侧，焊缝位于前盾牺牲壳联接板焊接孔J处以及中盾牺牲壳联接板焊接孔O处，外联接板通过联接板螺栓与内联接板固定连接，在铰接密封一侧圆周均布设置六个铰接密封注油孔I；所述的前盾牺牲壳由前盾上部牺牲壳、前盾左下牺牲壳、前盾下部牺牲壳、前盾右下牺牲壳组成，前盾上部牺牲壳、前盾左下牺牲壳、前盾下部牺牲壳以及前盾右下牺牲壳依次在端部焊接固定组成前盾牺牲壳，在前盾牺牲壳上设置盾外接口K；所述的中盾牺牲壳由中盾上部牺牲壳、中盾左下牺牲壳、中盾下部牺牲壳、中盾右下牺牲壳组成，中盾上部牺牲壳、中盾左下牺牲壳、中盾下部牺牲壳以及中盾右下牺牲壳依次在端部焊接固定组成中盾牺牲壳，在中盾牺牲壳上设置盾外接口M。2.根据权利要求1所述的一种适用于全断面掘进机的牺牲壳系统，其特征在于：所述的一种适用于全断面掘进机的牺牲壳系统的工作原理是，前盾C与前盾牺牲壳、中盾D与中盾牺牲壳均采用两端焊接焊缝G固定，同时通过周向上的内外联接板和外联接板连接固定，即保证联接强度且减少脱壳的工作量；内联接板嵌入前盾C上的长孔且与前盾牺牲壳在接板焊接孔J处焊接为一体，嵌入中盾D上的长孔且与中盾牺牲壳在接板焊接孔O处焊接为一体，外联接板则卡住前盾C、中盾D与内联接板通过联接螺栓拧紧，防止二者之间产生间隙；铰接密封放置在中盾牺牲壳的沟槽中，用于防止地下水和渣土进入盾体内部，保证掘进机转弯时铰接的可靠性；止浆板通过止浆板螺栓连接在前盾牺牲壳的尾部，防止渣土进入前盾C与中盾D的铰接处破坏铰接密封；盾外接口K是根据前盾C所需传感器或者对外接口的位置和数量在前盾牺牲壳相应处设置；盾外接口M是根据中盾D所需传感器或者对外接口的位置和数量在中盾牺牲壳相应处设置，钻机孔N是根据相应的钻机位置设置；盾外接口K、M和钻机孔N均是用以保证掘进机相应功能得以实现；当施工结束时，利用气刨去除连接焊缝，松开内联接板和外联接板的联接板螺栓，将前盾牺牲壳1与前盾C分离，中盾牺牲壳与前盾D分离，松开前盾C和中盾D各瓣之间螺栓L连接，拆卸并吊运出分瓣的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏麟，高伟贤，赵明，韦丹，吕贺峰，边野，续长明，韩乐，代文策，
申请(专利权)人：北方重工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21