【技术实现步骤摘要】
隧道掘进装置直构机的制作方法及其应用
[0001]本专利技术属于建筑设备领域，具体涉及到一种隧道掘进装置直构机的制作方法及其应用
。
技术介绍
[0002]隧道掘进施工装备制造发展历史很长，英国二十世纪六十年代研制出泥水压力盾构机之后，
1974
年，日本研制了土压平衡盾构机，土压平衡盾构机由于适用地质范围广和隧道掘进性能好等特点被得到广泛应用，泥压平衡盾构机和土压平衡盾构机，在运行掘进过程中，由于受盾构体的挤压作用，对周围土体造成一定扰动，促使周围土体应力应变发生改变，使地表变型等
。
隧道施工在保证开挖面积稳定性外减少对地面和土体的扰动，还要减少盾构机的能耗，降低制造和运行成本
。
岩石隧道掘进机施工是利用岩石刀盘破碎岩石，其基本功能是破碎岩石，掘进，出渣，导向，支护等，还有供电，供水，排水，通风等配套系统
。
岩石隧道掘进机一般长
150000
到
300000
，机械设备制造和运行成本都很高等，为了解决以上缺陷和问题，本专利技术提出了新的方法和解决方案
。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是提供一种隧道掘进装置直构机的制作方法
。
[0004]本专利技术另一目的是提供一种隧道掘进装置直构机的制作方法及其应用
。
[0005]为实现上述目的本专利技术采用如下技术方案：
[0006]隧道掘进装置直构机的制作方法
。
[00...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种隧道掘进装置直构机的制作方法
。
所述方法包括直构体，钻筒，密封舱，排土装置，推进系统，管片拼装系统，附属装置
。
所述直构体由前体，中体，体尾组成；直构体是直构机主机部分起开挖隧道以及保护直构机内部元件设备的作用，与钻筒，驱动，人员舱，排土装置，等其他部件联系紧密构成管片拼装系统；所述前体由壳体，隔板，主驱动连接座，螺旋输送机连接座，连接法兰等焊接而成，主要有前体设计为直筒型，土仓隔板设置有专用的渣土改良通道，前舱门人舱内部压力板上部设置有前舱门孔和一个前舱门，工作人员从前舱门进入或开仓，还设有土压传感器，前体隔板上设有电液通道和水气通道，隔板上还开有进水孔，排水孔，保压孔前体是密封舱的一部分；所述中体指中体与前体采用螺栓连接，中体主要连接法兰，隔板和米字粱，主要有铰接密封，中体和尾体之间采用铰接形式，设置有不同形式的铰接密封，铰接部位设有油脂或其它介质的注入口，超前注浆管，沿中体壳体圆周设计有超前注浆管，还在前板的隔板上布置有铰接超前注浆接口，主要是对地质进行注浆加固；所述体尾主要有注浆管和油脂管，体尾上设置有注浆管和油脂管路，注浆管设有多根，通向两个尾刷密封室，体尾密封由几排密封刷组成，防止浆液漏进构体内部；所述钻筒由刀头，刀筒，钢筒，钢筒轴承，齿轮，变速器，动力，水喷口，各种紧固件等组成；所述刀头由各种刀具，刀具布置组成；所述各种刀具指小齿刀，刮刀，边滚刀，面刀，撕裂刀，切削刀，硬质滚刀，环刀，锯齿等；所述刀具布置指将小齿刀，刮刀，边滚刀，面刀，撕裂刀，切削刀，硬质滚刀，环刀等按锯齿按钻筒和直构机的用途和要求，进行多种刀具组合；所述刀筒由钢管构成，刀筒的一端连接刀具及刀具组合，另一端连接钢筒；所述钢筒由钢管，钢筒厚度，钢筒长度，钢筒构型组成；所述钢筒厚度前体
40mm
，中体
45mm
，后尾
mm
；所述钢筒长度大于直构机的直径；所述钢筒构型由一个大钢筒套一个小钢筒，大钢筒长度大于直构机的直径，小钢筒长度为
2000mm
，小钢筒直径小于直构机
(
钢筒
)
的直径
2000mm
，，直构机的直径为
6800mm
，大钢筒与小钢筒均匀对接使用
40mm
厚，去掉圆心
(
圆心直径为
4000mm)
，直径为
6000mm
园形钢板焊接而成，构成一个直角形斗状物，可以将直角形斗状物焊接成为坡度的斗状物，也叫斗状型钻筒壳体；钢筒的一端连接刀筒，另一端使用滚动轴承与前体的壳体连接起来，前体的壳体使用滑动轴承与小钢筒连接起来，小钢筒外接触面设置圈齿齿轮，圈齿齿轮与变速器的输出齿轮对接，变速器的输入齿轮对接电机齿轮，电机固定在前体的壳体构件上，构成一个动力传输系统；所述钢筒轴承指连接钻筒与前体的壳体构件的滚动轴承和滑动轴承；所述齿轮由小钢筒外接触面圈齿齿轮，变速器齿轮，电机齿轮组成；所述变速器是能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比的齿轮传动装置；所述动力由电力驱动的电机，电力控制装置的机械电子器具；所述水喷口指通过管道连接到刀筒，钢筒直到刀头口喷出；所述各种紧固件指连接各种器件的机械零件由螺栓，螺柱，螺钉，螺母，自攻螺钉，垫圈组成；所述密封舱是利用隧道掘进直构机掘进土层，当土层出现软土，砂土，土层渗水，暗河等，土体出水量较大，出土口产生喷涌等问题时，大量水流影响安全，因此，使用泥水平衡法和土体平衡法，与普通盾构不同的是在直构机中部增设一道密封隔板，将直构开挖面与隧道工作面分开，使密封隔板与开挖面土层之间形成一个密封土舱；所述泥水平衡法是指通过加压泥水或泥浆来稳定开挖面其中体前端有一个密封隔板与开挖面之间形成泥水室，里面充满了泥浆，开挖土层与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂，经分离后泥浆重新使用；
所述土体平衡法是指土料作为稳定开挖面的介质，钻筒后隔板与开挖面之间形成泥水室，钻筒旋转开挖泥土料增加，再由螺旋输料器旋转将土料运出，泥土内土压可由钻筒旋转开挖速度和螺旋输送器的出土量进行调节；所述排土装置由挖掘机，螺旋输送机，皮带输送机组成；所述挖掘机是使用动力驱动将铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并将泥土装入螺旋输送机和运输机械的土方机械，动力为电驱动；所述螺旋输送机是指将钻筒前进时形成的土体，土体使用挖掘机将泥土挖出，然后，将泥土放入螺旋输送机上，螺旋输送机输送到外界指定地点而设计，螺旋输送机的输入口制作成为斗状物，斗口与钻筒泥土出口对接，螺旋输送机是螺杆式，内径为
800mm
，转速为
0.9
到
10r/min
，扭矩为
57kn.m
，螺旋输送机入口位于土仓内由液压电机驱动，钻筒与挖掘机挖掘下来的泥土会进入土仓内，再通过安装在隔板下部的螺旋输送机，螺旋输送机输送到皮带输送机上，然后，由皮带输送机输送到下一阶段，连续作业将泥土排除，螺旋输送机可以进行正反双向旋转，一般情况下是正向旋转的，但是，，在泥土粘附及紧急情况下螺旋输送机才反向旋转来处理事情，在螺旋输送机后端安装排土阀门，可以根据排土状况，情况等调整开口度，阀门开关由千斤顶控制；所述皮带输送机主要由输送带，支撑托辊装置，驱动装置，制动装置，张紧装置，改向装置等组成；所述推进系统由推进装置，推进油缸，推进油缸的布置方式，推力组成；所述推进装置由千斤顶，千斤顶数量，千斤顶行程，千斤顶速度，千斤顶块等组成；所述推进油缸由油缸的规格参数，每个油缸的推力，液压油缸数量，油缸外型尺寸，油缸数量计算；所述推进油缸的布置方式指依据直构机直径，推力计算，具体掘进方式等决定；所述推力由直构主体，刀筒的挤压阻力，后方设备的牵引阻力，直构体四周突起的挤压阻力等组成；所述管片拼装系统由动力装置，管片拼装机械，管片密封等组成；所述动力装置指电机，电机控制装置组成；所述管片拼装机械由拼装机械主粱，拼装机械支撑架，拼装机械旋转架，拼装头组成；所述管片密封隧道成型后，管环之间及管片与管环之间都要密封，管片与管环之间都要由高强度的螺栓固定连接；所述附属装置由电器设备，配套设备，辅助设备组成；所述电器设备包括变压器，主供电缆线，电缆卷筒，动力电缆，配电柜，控制电缆，控制系统，操作平台，各种监视器照明等组成；所述辅助设备；由隧道激光导向系统，数据采集系统，注水装置，注浆装置，膨润装置等；所述配套设备由管片运输设备，操作室，注浆设备，电器部件，泡沫设备，膨润土设备，通风设备，循环水设备等组成
。2.
根据权利要求书1所述直构机，其特征在于所述钻筒旋挖装置制作
。
所述钻筒旋挖装置由钻筒，钻筒动力，钻筒动力控制器，钻筒动力驱动，钻筒旋挖推进装置组成
。
所述钻筒由刀头，刀筒，钢筒，钢筒轴承，齿轮，变速器，动力，水喷口，各种紧固件等组成；所述刀头由各种刀具，刀具布置组成；所述各种刀具指小齿刀，刮刀，边滚刀，面刀，撕裂刀，切削刀，硬质滚刀，环刀，锯齿等；所述刀具布置指将小齿刀，刮刀，边滚刀，面刀，撕裂刀，切削刀，硬质滚刀，环刀等按锯齿按钻筒和直构机的用途和要求，进行多种刀具组合；所述刀筒由钢管构成，刀筒的一端连接刀具及刀具组合，另一端连接钢筒；所述钢筒由钢管，钢筒厚度，钢筒长度，钢筒构型组成；所述钢筒厚度前体
40mm
，中体
45mm
，后尾
mm
；所述钢筒长度大于直构机的直径；所述钢筒构型由一个大钢筒套一个小钢筒，大钢筒长度大于直构
机的直径，小钢筒长度为
2000mm
，小钢筒直径小于直构机
(
钢筒
)
的直径
2000mm
，，直构机的直径为
6800mm
，大钢筒与小钢筒均匀对接使用
40mm
厚，去掉圆心
(
圆心直径为
4000mm)
，直径为
6000mm
园形钢板焊接而成，构成一个直角形斗状物，也叫钻筒壳体；钢筒的一端连接刀筒，另一端使用滚动轴承与前体的壳体连接起来，前体的壳体使用滑动轴承与小钢筒连接起来，小钢筒外接触面设置齿轮，齿轮与变速器的输出齿轮对接，变速器的输入齿轮对接电机齿轮，电机固定在前体的壳体构件上，构成一个动力传输系统；所述钢筒轴承指连接钻筒与前体的壳体构件的滚动轴承和滑动轴承；所述齿轮由小钢筒外接触面齿轮，变速器齿轮，电机齿轮组成；所述变速器是能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比的齿轮传动装置；所述动力由电力驱动的电机，电力控制装置的机械电子器具；所述水喷口指通过管道连接道刀筒，钢筒直到刀头口喷出；所述各种紧固件指连接各种器件的机械零件由螺栓，螺柱，螺钉，螺母，自攻螺钉，垫圈组成；所述钻筒动力由电机，电器控制装置，传动装置组成；所述电机指与钻筒转动匹配；所述传动装置由齿轮由小钢筒外接触面圈齿齿轮，变速器齿轮，电机齿轮完成力的传递；所述钻筒动力控制器由各种电子元件器件完成指令；所述钻筒动力驱动指使用动力驱动钻筒正反方向转动切削土体；所述钻筒旋挖推进装置指钻筒旋挖装置与推进装置同时协调运行，钻筒旋挖装置切削土体，推进装置在千斤顶作用下向前推进，让直构机向前运行，同时与排土系统，管片组装等协调，完成隧道掘进工作
。3.
根据权利要求书1所述直构机，其特征在于所述钻筒旋挖排土装置制作
。
所述钻筒旋挖排土装置由钻筒旋挖装置，隧道挖掘排土装置，钻筒旋挖推进装置组成
。
所述钻筒旋挖装置由钻筒，钻筒动力，钻筒动力控制器，钻筒动力驱动组成；所述钻筒由刀头，刀筒，钢筒，钢筒轴承，齿轮，变速器，动力，水喷口，各种紧固件等组成；所述钻筒动力由电机，电器控制装置，传动装置组成；所述电机指与钻筒转动匹配；所述传动装置由齿轮由小钢筒外接触面圈齿齿轮，变速器齿轮，电机齿轮完成力的传递；所述钻筒动力控制器由各种电子元件器件完成指令；所述钻筒动力驱动指使用动力驱动钻筒正反方向转动切削土体；所述排土装置由挖掘机，螺旋输送机，皮带输送机组成；所述挖掘机是使用动力驱动将铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并将泥土装入螺旋输送机和运输机械的土方机械，动力为电驱动；所述螺旋输送机是指将钻筒前进时形成的土体，土体使用挖掘机将泥土挖出，然后，将泥土放入螺旋输送机上，螺旋输送机输送到外界指定地点而设计，螺旋输送机的输入口制作成为斗状物，斗口与钻筒泥土出口对接，螺旋输送机是螺杆式，内径为
800mm
，转速为
0.9
到
10r/min
，扭矩为
57kn.m
，螺旋输送机入口位于土仓内由液压电机驱动，钻筒与挖掘机挖掘下来的泥土会进入土仓内，再通过安装在隔板下部的螺旋输送机，螺旋输送机输送到皮带输送机上，然后，由皮带输送机输送到下一阶段，连续作业将泥土排除，螺旋输送机可以进行正反双向旋转，一般情况下是正向旋转的，但是，，在泥土粘附及紧急情况下螺旋输送机才反向旋转来处理事情，在螺旋输送机后端安装排土阀门，可以根据排土状况，情况等调整开口度，阀门开关由千斤顶控制；所述皮带输送机主要由输送带，支撑托辊装置，驱动装置，制动装置，张紧装置，改向装置等组成；
所述钻筒旋挖推进装置指钻筒旋挖装置与推进装置同时协调运行，钻筒旋挖装置切削土体，推进装置在千斤顶作用下向前推进，让直构机向前运行，同时与排土系统，管片组装等协调，完成隧道掘进工作
。4.
根据权利要求书1所述直构机，其特征在于所述钻筒旋挖装置隧道微型切削排土装置制作
。
所述钻筒旋挖装置隧道排土装置由钻筒旋挖装置，隧道微型切削装置，排土装置，钻筒旋挖推进装置组成
。
所述钻筒旋挖装置由钻筒，钻筒动力，钻筒动力控制器，钻筒动力驱动组成；所述钻筒由刀头，刀筒，钢筒，钢筒轴承，齿轮，变速器，动力，水喷口，各种紧固件等组成；所述钻筒动力由电机，电器控制装置，传动装置组成；所述电机指与钻筒转动匹配；所述传动装置由齿轮由小钢筒外接触面圈齿齿轮，变速器齿轮，电机齿轮完成力的传递；所述钻筒动力控制器由各种电子元件器件完成指令；所述钻筒动力驱动指使用动力驱动钻筒正反方向转动切削土体；所述隧道微型切削装置由刀头，刀筒，刀筒组合，支撑架组成；所述刀头由各种刀具，刀具布置组成；所述各种刀具指小齿刀，刮刀，边滚刀，面刀，撕裂刀，切削刀，硬质滚刀，环刀，锯齿等；所述刀具布置指将小齿刀，刮刀，边滚刀，面刀，撕裂刀，切削刀，硬质滚刀，环刀等按锯齿按钻筒和直构机的用途和要求，进行多种刀具组合；所述刀筒由钢管构成，刀筒的一端连接刀具及刀具组合，另一端连接钢筒；所述刀筒组合指大刀筒中套小刀筒，刀筒与钻筒之间，刀筒与刀筒之间设置
1000mm
间距刀筒，
6800mm
的隧道掘进直构机设2个刀筒，一个刀筒设置在小钢筒前段
1000mm
处，另一个设置在小钢筒中心位置
1200mm
处，必要时在大钢筒与小钢筒之间设置一个刀筒，刀筒离小钢筒之间
1000mm
处，刀筒壁厚
40mm
，长度
50mm
；所述支撑架指连接各个部位刀筒到小钢筒及小钢筒与大钢筒之间部位的钢结构部件，钢结构部件以柱状为主，并设置有斜对称支撑，小钢筒与支撑架是刀筒的受力点，又是泥土的输送通道，必要时设置支撑架连接隧道掘进直构机主体，各种部位刀筒设置目的在于是切削土体，让土体变松软的泥土通过推进装置挤压到螺旋输送机的输入口，然后，经过螺旋输送机排出；所述排土装置由螺旋输送机，皮带输送机组成；所述螺旋输送机是指将钻筒前...
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