本实用新型专利技术公开了一种无管片拼装装置，包括端面用于与盾构机的推进油缸相抵的反力架和用于撑紧洞壁的径向可张紧且可缩回的撑紧机构，还包括用于调整反力架和撑紧机构的姿态的姿态油缸，姿态油缸的两端分别与反力架和撑紧机构铰接。该无管片拼装装置可以保证盾构机在硬岩地层施工时无需拼装管片。本实用新型专利技术还公开了一种包括上述无管片拼装管片的盾构机。该盾构机既能够在软土地层施工，又能在硬岩地层施工，其地质适应范围大，降低施工成本的同时减少了盾构始发准备工作和时间，提高了掘进速度。
【技术实现步骤摘要】
一种无管片拼装装置及盾构机
本技术涉及隧道掘进装置
，更具体地说，涉及一种无管片拼装装置。此外，本技术还涉及一种包括上述无管片拼装装置的盾构机。
技术介绍
盾构机作为隧道掘进的专用工程机械，在地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程中得到广泛应用。现有技术中的盾构机，主要通过在掘进的同时构建隧道之盾即沿隧道拼装管片，来为主机提供其前进或步进的反力。因此，盾构机主要被应用于黏土或软岩等软土地层的隧道施工。而对于硬岩地层的隧道施工来说，由于隧道壁本身具有足够的硬度及强度，无需拼装管片进行隧道衬砌就具有较好的安全性，且能够提供主机前进或步进的反力，因此，在硬岩地层施工时，通常不采用盾构机，而是采用敞开式TBM进行施工。然而，对于施工距离较长的隧道来说，隧道地层的地质往往并不是单一的，通常是软土地层段和硬岩地层段同时存在。对于这种地层地质复杂的隧道来说，需要采用盾构机和敞开式TBM交替施工，这将增加始发准备工作和时间，严重制约掘进速度，同时增加施工成本。而如果单独采用现有的盾构机进行施工，则在硬岩地层段仍然拼装管片将造成始发准备工作、时间及成本的浪费，若不拼装管片，则将无法提供主机前进或步进的反力。综上所述，如何提供一种能够为盾构机在硬岩地层施工时提供主机前进的反力的无管片拼装装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种无管片拼装装置，该无管片拼装装置能够为在硬岩地层施工的盾构机提供其掘进的反力。本技术的另一目的是提供一种包括上述无管片拼装装置的盾构机，该盾构机既能够在软土地层工作，又能在硬岩地层工作，其地质适应范围大，降低施工成本的同时减少了盾构始发准备工作和时间，提高了掘进速度。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种无管片拼装装置，包括端面用于与盾构机的推进油缸相抵的反力架和用于撑紧洞壁的径向可张紧且可缩回的撑紧机构，还包括用于调整所述反力架和所述撑紧机构的姿态的姿态油缸，所述姿态油缸的两端分别与所述反力架和所述撑紧机构铰接。优选地，所述撑紧机构包括与所述姿态油缸铰接的机架和设于所述机架上的至少一个撑靴环，每个所述撑靴环均包括若干块用于拼接成所述撑靴环的撑靴板，所述撑靴板通过撑紧油缸与所述机架相连，所述撑紧油缸的伸缩方向与所述撑靴环的径向一致。优选地，每块所述撑靴板通过两个所述撑紧油缸与所述机架相连，两个所述撑紧油缸分别设置在所述撑靴板周向的两端。优选地，每块所述撑靴板和所述机架之间还设有沿所述撑靴环的径向伸缩的伸缩套，所述伸缩套的一端与所述撑靴板相连，另一端与所述机架相连。优选地，所述伸缩套与所述撑靴板的中心部相连，与所述撑靴板周向的两端分别相连的两个所述撑紧油缸相对于所述伸缩套对称设置。优选地，所述撑靴环的个数至少为两个，所有所述撑靴环轴向并排设置。优选地，所述机架设有用于与所述盾构机的拖拽油缸相连以带动所述撑紧机构前进的行走架。优选地，所述反力架包括若干片用于拼接成所述反力架的钢管片，相邻两片所述钢管片通过连接件可拆卸连接。优选地，所述姿态油缸的个数为若干个，若干个所述姿态油缸均布在所述反力架和所述撑紧机构之间。一种盾构机，包括盾构机本体，还包括：可活动地设于所述盾构机本体中的管片拼装机；可拆卸地设于所述盾构机本体中、用于根据开挖隧道的地质类型与所述管片拼装机切换工作的无管片拼装装置，所述无管片拼装装置为上述任意一种无管片拼装装置。本技术提供的无管片拼装装置，使用时，将反力架的端面与盾构机的推进油缸相抵，掘进时，使撑紧机构张紧，撑紧洞壁，推进油缸的顶推力直接作用于反力架，反力架通过姿态油缸与撑紧机构相连，姿态油缸将作用于反力架的顶推力传递至撑紧机构，撑紧机构依靠其与洞壁之间的摩擦力抵抗该顶推力，为推进油缸提供顶推反力，从而使盾构机前进，因此，该无管片拼装装置可以保证盾构机在硬岩地层施工时无需拼装管片。本技术提供的盾构机包括管片拼装机和无管片拼装装置，在软土地层施工时，可以通过管片拼装机拼装的隧道管片来为盾构机提供其前进的顶推反力，在硬岩地层施工时，通过无管片拼装装置为盾构机提供前进的顶推反力。因此，该盾构机既能在软土地层施工，又能在硬岩地层施工，其地质适应范围大，降低施工成本的同时减少了盾构始发准备工作和时间，提高了掘进速度。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本技术所提供的无管片拼装装置具体实施例的剖视图；图2为本技术所提供的无管片拼装装置具体实施例的主视图；图3为本技术所提供的无管片拼装装置具体实施例的左视图；图4为本技术所提供的盾构机在有管片推进模式下的示意图；图5为本技术所提供的盾构机在拼装过渡环管片时的示意图；图6为本技术所提供的盾构机在无管片拼装模式下的示意图；图7为本技术所提供的盾构机在拆除无管片拼装装置、拼装过渡环管片时的示意图；图8为本技术所提供的盾构机在再次回到有管片推进模式下的示意图。图1至图8中的附图标记如下：1为反力架、101为钢管片、102为连接件、2为撑紧机构、201为机架、202为撑靴板、203为撑紧油缸、204为伸缩套、3为姿态油缸、4为行走架、5为刀盘、6为盾体、7为推进油缸、8为主驱动、9为托梁、10为管片拼装机、11为螺旋输送机、12为洞壁、13为壁后填充材料、14为隧道管片、1401为管片分块、15为后配套系统、16为拖车滚轮、17为过渡环管片、18为锚杆、19为止水环、20为拖拽油缸、21为无管片拼装装置。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的核心是提供一种无管片拼装装置，该无管片拼装装置能够为在硬岩地层施工的盾构机提供其掘进的反力。本技术的另一核心是提供一种包括上述无管片拼装装置的盾构机，该盾构机既能够在软土地层工作，又能在硬岩地层工作，其地质适应范围大，降低施工成本的同时减少了盾构始发准备工作和时间，提高了掘进速度。请参考图1至图8，为本技术的附图说明。本申请提供一种无管片拼装装置，包括端面用于与盾构机的推进油缸7相抵的反力架1和用于撑紧洞壁12的径向可张紧且可缩回的撑紧机构2，还包括用于调整反力架1和撑紧机构2的姿态的姿态油缸3，姿态油缸3的两端分别与反力架1和撑紧机构2铰接。需要说明的是，本申请提供的无管片拼装装置主要用于盾构机，使盾构机在硬岩地层施工时无需拼装管片也能工作。为此，本申请中的无管片拼装装置包括用于撑紧洞壁12的撑紧机构2，工作时，依靠撑紧机构2与洞壁12之间的摩擦力来抵抗推进油缸7作用于反力架1上的顶推力，从而为盾构机提供其前进的顶推反力，使盾构机前进。可以理解的是，撑紧机构2径向可张紧且可缩回，撑本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无管片拼装装置，其特征在于，包括端面用于与盾构机的推进油缸(7)相抵的反力架(1)和用于撑紧洞壁(12)的径向可张紧且可缩回的撑紧机构(2)，还包括用于调整所述反力架(1)和所述撑紧机构(2)的姿态的姿态油缸(3)，所述姿态油缸(3)的两端分别与所述反力架(1)和所述撑紧机构(2)铰接。
【技术特征摘要】
1.一种无管片拼装装置，其特征在于，包括端面用于与盾构机的推进油缸(7)相抵的反力架(1)和用于撑紧洞壁(12)的径向可张紧且可缩回的撑紧机构(2)，还包括用于调整所述反力架(1)和所述撑紧机构(2)的姿态的姿态油缸(3)，所述姿态油缸(3)的两端分别与所述反力架(1)和所述撑紧机构(2)铰接。2.根据权利要求1所述的无管片拼装装置，其特征在于，所述撑紧机构(2)包括与所述姿态油缸(3)铰接的机架(201)和设于所述机架(201)上的至少一个撑靴环，每个所述撑靴环均包括若干块用于拼接成所述撑靴环的撑靴板(202)，所述撑靴板(202)通过撑紧油缸(203)与所述机架(201)相连，所述撑紧油缸(203)的伸缩方向与所述撑靴环的径向一致。3.根据权利要求2所述的无管片拼装装置，其特征在于，每块所述撑靴板(202)通过两个所述撑紧油缸(203)与所述机架(201)相连，两个所述撑紧油缸(203)分别设置在所述撑靴板(202)周向的两端。4.根据权利要求3所述的无管片拼装装置，其特征在于，每块所述撑靴板(202)和所述机架(201)之间还设有沿所述撑靴环的径向伸缩的伸缩套(204)，所述伸缩套(204)的一端与所述撑靴板(202)相连，另一端与所述机架(201)相连。5.根据权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞香，程永亮，彭正阳，钟晴，杨连花，孙雪丰，陈庆宾，刘学，张卫东，张瑞临，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43
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