本發(fā)明涉及用于軟土地層的隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法技術(shù)領(lǐng)域，特別是指隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法及其穩(wěn)定器。

背景技術(shù)：

城市地鐵隧道施工中廣泛采用隧道掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)，城市地鐵隧道建設(shè)通常選用隧道掘進(jìn)機(jī)中的土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)。由于城市隧道的施工建設(shè)受限于地質(zhì)條件、周邊環(huán)境等影響，很多隧道存在較小轉(zhuǎn)彎曲線的要求，因此，盾構(gòu)機(jī)往往設(shè)計(jì)為主動(dòng)鉸接式，以此來適應(yīng)轉(zhuǎn)彎要求。在刀盤開挖掘進(jìn)過程中，主動(dòng)鉸接的盾構(gòu)機(jī)往往存在一定的振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)等問題，因此需要在主機(jī)前盾設(shè)計(jì)穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)來解決問題。

經(jīng)檢索，現(xiàn)有授權(quán)公告日為2018.04.03、授權(quán)公告號(hào)為cn207177903u的實(shí)用新型專利公開了一種雙護(hù)盾全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)的輔助支撐結(jié)構(gòu)和前盾組件，包括油缸和支撐塊，在油缸的缸體底部設(shè)有用于與掘進(jìn)機(jī)的前盾盾體內(nèi)部鉸接的第二鉸接軸，油缸的活塞桿頂端通過第一鉸接軸與支撐塊的一端鉸接，支撐塊的另一端通過第三鉸接軸與前盾盾體的外周附近鉸接，支撐塊能夠在油缸的活塞桿伸出后向前盾盾體的外周外部偏轉(zhuǎn)。所述前盾組件包括前盾盾體，在前盾盾體的端面上沿圓周裝有間隔45°圓心角的兩個(gè)穩(wěn)定器撐靴，在兩個(gè)穩(wěn)定器撐靴的對(duì)面半圓上對(duì)稱裝有兩個(gè)輔助支撐結(jié)構(gòu)。該實(shí)用新型通過輔助支撐自身的結(jié)構(gòu)與原有的穩(wěn)定器撐靴形成錨固結(jié)構(gòu)，相對(duì)傳統(tǒng)的穩(wěn)定器撐靴能更加牢固的固定住前盾，以便使得主推油缸有效地拖動(dòng)后配套前進(jìn)。

上述實(shí)用新型所公開的技術(shù)方案是用于過站等場(chǎng)景時(shí)對(duì)前盾盾體的固定，使前盾盾體軸向固定，以便于在不拼裝管片的場(chǎng)景中提供反力，通過前盾盾體與后配套系統(tǒng)之間的主推油缸實(shí)現(xiàn)對(duì)后配套系統(tǒng)的牽引前進(jìn)，并不能保證前盾盾體在各個(gè)方向上相對(duì)洞壁的穩(wěn)定性。

如上述實(shí)用新型所公開的技術(shù)方案一樣，在現(xiàn)有的設(shè)備中，穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)配置在硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)中，硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)的地質(zhì)環(huán)境是堅(jiān)硬的圍巖，穩(wěn)定器的油缸帶著撐靴伸出后支撐在圍巖上，并不能侵入圍巖，在圍巖強(qiáng)度高的隧道內(nèi)使用時(shí)，穩(wěn)定器能夠減小硬巖隧道盾構(gòu)掘進(jìn)的設(shè)備振動(dòng)、翻滾等。但是，土壓平衡式隧道掘進(jìn)機(jī)施工的地質(zhì)環(huán)境通常是松軟的土體結(jié)構(gòu)，硬巖掘進(jìn)機(jī)設(shè)備使用的穩(wěn)定器應(yīng)用在土壓平衡式隧道掘進(jìn)機(jī)上，支撐塊伸出45mm不能解決問題。另外，土壓平衡式隧道掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)時(shí)也存在盾體滾轉(zhuǎn)的問題，硬巖掘進(jìn)機(jī)的穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)撐靴為圓柱狀，防扭作用不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明提出隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法及其穩(wěn)定器，解決了土壓平衡式隧道掘進(jìn)機(jī)在松軟的土體結(jié)構(gòu)中無法保持前盾穩(wěn)定的技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法，在隧道掘進(jìn)機(jī)的前盾上設(shè)置穩(wěn)定器，所述穩(wěn)定器的數(shù)量根據(jù)施工隧道的土質(zhì)松軟程度進(jìn)行合理選擇，土質(zhì)松軟程度高時(shí)增加的穩(wěn)定器的使用數(shù)量，土質(zhì)松軟程度低時(shí)減少穩(wěn)定器的使用數(shù)量。每個(gè)穩(wěn)定器包括設(shè)置在前盾上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和魚鰭板，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與魚鰭板驅(qū)動(dòng)相連，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)位于前盾內(nèi)，當(dāng)隧道掘進(jìn)機(jī)扭轉(zhuǎn)反力不足以抵抗刀盤開挖驅(qū)動(dòng)扭矩時(shí)或/和隧道掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)過程中產(chǎn)生振動(dòng)引起土體擾動(dòng)時(shí)，控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)魚鰭板相對(duì)前盾徑向伸出200mm-500mm，使魚鰭板從前盾中伸出且侵入外部的土體中提供防扭轉(zhuǎn)力矩，既能防止隧道掘進(jìn)機(jī)因施工環(huán)境引起的主機(jī)盾體滾轉(zhuǎn)問題，又能為隧道掘進(jìn)機(jī)提供一種克服刀盤扭矩的裝置，同時(shí)還能減小盾體振動(dòng)，降低土體擾動(dòng)。魚鰭板從前盾伸出的端口處設(shè)置與魚鰭板滑動(dòng)配合的包含密封圈的密封組件和油脂密封系統(tǒng)，油脂密封系統(tǒng)根據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)魚鰭板相對(duì)端口運(yùn)動(dòng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)參數(shù)實(shí)時(shí)加注油脂或定時(shí)加注油脂，在魚鰭板伸出前盾及縮回前盾的過程中，密封組件和油脂密封提供潤滑且阻止砂土進(jìn)入，密封組件及油脂密封系統(tǒng)既能保證穩(wěn)定器的工作環(huán)境的可靠性，又能為魚鰭板提供支撐力，保證魚鰭板的工作的靈活性和穩(wěn)定性。

一種隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括液壓缸或液壓馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括液壓缸時(shí)，一端與前盾鉸接、另一端與魚鰭板鉸接，通過控制液壓缸伸縮，進(jìn)而直接帶動(dòng)鉸接的魚鰭板轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而可以從前盾中伸出或縮回。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括液壓馬達(dá)時(shí)，液壓馬達(dá)通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與魚鰭板相連，通過控制液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)魚鰭板在前盾內(nèi)伸出或縮回。

進(jìn)一步地，所述魚鰭板從前盾伸出的一側(cè)設(shè)置有切屑刃，切屑刃可以使驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的魚鰭板更容易侵入前盾盾殼外部的土體中，為前盾提供可靠地支撐定位功能。

進(jìn)一步地，所述魚鰭板未伸出時(shí)切削刃與前盾的周向輪廓線平齊或者位于周向輪廓線內(nèi)側(cè)，在滿足為前盾提供可靠地支撐定位功能的同時(shí)，又能保證在隧道掘進(jìn)機(jī)前進(jìn)時(shí)的順暢性。當(dāng)切削刃位于周向輪廓線內(nèi)側(cè)時(shí)，切削刃處可以儲(chǔ)存一定量的砂土，在需要保持前盾穩(wěn)定時(shí)，魚鰭板伸出可以將儲(chǔ)存的砂土頂出，進(jìn)一步保證定位的穩(wěn)定性。

進(jìn)一步地，所述前盾連接有固定箱體，固定箱體包括與魚鰭板和前盾構(gòu)成密閉容器的頂板、前側(cè)板、上板、下板，頂板與前盾后隔板相連，前側(cè)板連接在頂板與前盾盾殼之間，魚鰭板鉸接在前側(cè)板后側(cè)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與頂板相連，上板、下板分別設(shè)置在頂板和前側(cè)板的兩側(cè)并與前盾后隔板相連，前盾盾殼上設(shè)置所述端口。

進(jìn)一步地，所述上板和下板分別包括上法蘭板和下法蘭板，上法蘭板連接有上蓋板，下法蘭板連接有下蓋板，蓋板與法蘭板之間密封連接，通過蓋板可以對(duì)固定箱體內(nèi)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行維護(hù)。

進(jìn)一步地，所述下蓋板上設(shè)置有清渣孔，清渣孔位于靠近前盾盾殼的位置，清渣孔連接清渣閥門，通過清渣閥門可以便捷地對(duì)固定箱體中侵入的砂土進(jìn)行清理。

進(jìn)一步地，所述密封組件包括設(shè)置在活動(dòng)口的卡塊，卡塊靠近魚鰭板的部位設(shè)置有一圈密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)置有密封圈，卡塊位于固定箱體的內(nèi)側(cè)設(shè)置有固定密封圈的壓塊，壓塊與卡塊相連。

進(jìn)一步地，所述魚鰭板與卡塊密封配合的前端和后端均為弧形結(jié)構(gòu)，壓塊上設(shè)置密封槽的端面為弧形面，使得魚鰭板與密封組件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的靈活性及密封的可靠性。所述弧形結(jié)構(gòu)的弧形輪廓面與所述弧形面同心設(shè)置，避免魚鰭板相對(duì)密封運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)密封造成剪切破壞。

進(jìn)一步地，所述卡塊或/和前盾盾殼上設(shè)置有通向所述端口的油脂密封通道，油脂密封和密封圈密封共同作用，充分保證密封的有效性以及魚鰭板動(dòng)作的流暢性。

本發(fā)明提出一種適用于土壓平衡盾構(gòu)機(jī)等適用于松軟土體隧道掘進(jìn)機(jī)的穩(wěn)定方法和穩(wěn)定器。穩(wěn)定器整體為密閉容器結(jié)構(gòu)，包括固定固定箱體、穩(wěn)定器魚鰭板結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定器油缸、穩(wěn)定器密封結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定器銷軸連接結(jié)構(gòu)等。固定固定箱體安裝在土壓平衡盾構(gòu)機(jī)前盾固定箱體的內(nèi)部，魚鰭板結(jié)構(gòu)位于穩(wěn)定器密封結(jié)構(gòu)的卡塊槽內(nèi)，能夠能夠在卡塊槽內(nèi)順暢伸出、收回；所述穩(wěn)定器油缸，能夠?yàn)轸~鰭穩(wěn)定器提供伸出、收回動(dòng)力；穩(wěn)定器銷軸連接結(jié)構(gòu)通過銷軸實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)件和固定結(jié)構(gòu)連接。本發(fā)明的穩(wěn)定器的魚鰭板伸出盾殼，嵌入周圍土體，解決土壓平衡盾構(gòu)機(jī)主機(jī)盾體滾轉(zhuǎn)問題；為土壓平衡盾構(gòu)機(jī)提供一種能夠克服刀盤反扭矩裝置的魚鰭式穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，解決了土壓平衡盾構(gòu)機(jī)盾體防滾轉(zhuǎn)的難題，提高盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)控制的精度，同時(shí)優(yōu)化了隧道掘進(jìn)機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)，提升隧道掘開挖施工質(zhì)量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明魚鰭板伸出狀態(tài)圖；

圖2為本發(fā)明穩(wěn)定器周向布置正視圖；

圖3為本發(fā)明魚鰭板未伸出狀態(tài)圖；

圖4為本發(fā)明魚鰭板的密封安裝示意圖；

圖5為本發(fā)明的穩(wěn)定器中的蓋板視圖；

圖6為圖5中f-f面的剖視圖；

圖7為本發(fā)明的魚鰭板結(jié)構(gòu)圖；

圖8為本發(fā)明中固定箱體正視圖的局部放大圖；

圖中序號(hào)：1-魚鰭板；101-切屑刃；2-卡塊；3-魚鰭板轉(zhuǎn)動(dòng)固定座子；4-密封；5-壓塊；6-驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；7-固定座；8-固定箱體；9-蓋板；10-蓋板固定螺桿；11-連通支座；12-旋轉(zhuǎn)銷軸；13-魚鰭板轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸；14-前盾；15-頂板；16-前側(cè)板；17-上板；18-前盾盾殼；19-前盾后隔板；20-下板；22-油脂密封通道；23-螺栓；24-下蓋板；25-板筋。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1，一種隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法，如圖1所示，在隧道掘進(jìn)機(jī)的前盾14上設(shè)置穩(wěn)定器，所述穩(wěn)定器的數(shù)量根據(jù)施工隧道的土質(zhì)松軟程度進(jìn)行合理選擇，土質(zhì)松軟程度高時(shí)增加的穩(wěn)定器的使用數(shù)量，土質(zhì)松軟程度低時(shí)減少穩(wěn)定器的使用數(shù)量。穩(wěn)定器的數(shù)量及布置間隔可以根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際工況選擇，優(yōu)選設(shè)置兩個(gè)，兩個(gè)穩(wěn)定器對(duì)稱布置在前盾14的下側(cè)且相對(duì)前盾14的軸心成60度夾角設(shè)置。當(dāng)施工隧道的土質(zhì)松軟程度高是，可以選擇使用多個(gè)穩(wěn)定器。

每個(gè)穩(wěn)定器包括設(shè)置在前盾14上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6和魚鰭板1，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6與魚鰭板1驅(qū)動(dòng)相連，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6位于前盾14內(nèi)。控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6帶動(dòng)魚鰭板1相對(duì)前盾14徑向伸出200mm～500mm，使魚鰭板1從前盾14中伸出且侵入外部的土體中，既能防止隧道掘進(jìn)機(jī)因施工環(huán)境引起的主機(jī)盾體滾轉(zhuǎn)問題，又能為隧道掘進(jìn)機(jī)提供一種克服刀盤扭矩的裝置，同時(shí)還能減小盾體振動(dòng)，降低土體擾動(dòng)。

魚鰭板1從前盾14伸出的端口處設(shè)置與魚鰭板1滑動(dòng)配合的密封組件和油脂密封系統(tǒng)，油脂密封系統(tǒng)根據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6帶動(dòng)魚鰭板1相對(duì)端口運(yùn)動(dòng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)參數(shù)實(shí)時(shí)加注油脂或定時(shí)加注油脂。在魚鰭板1伸出前盾14及縮回前盾14的過程中，密封組件和油脂密封提供潤滑且阻止砂土進(jìn)入。同時(shí)，密封組件既能保證穩(wěn)定器的工作環(huán)境的可靠性，又能為魚鰭板1提供支撐力，保證魚鰭板1的工作的靈活性和穩(wěn)定性。

實(shí)施例2，一種隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，如圖2所示，在隧道掘進(jìn)機(jī)的前盾14上設(shè)置至少兩個(gè)穩(wěn)定器，穩(wěn)定器的數(shù)量及布置間隔可以根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際工況選擇，優(yōu)選設(shè)置兩個(gè)，兩個(gè)穩(wěn)定器對(duì)稱布置在前盾14的下側(cè)且相對(duì)前盾14的軸心成60度夾角設(shè)置。

如圖1所示，每個(gè)穩(wěn)定器包括設(shè)置在前盾14上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6和魚鰭板1，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6與魚鰭板1驅(qū)動(dòng)相連，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6位于前盾14內(nèi)，控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6帶動(dòng)魚鰭板1相對(duì)前盾14徑向伸出，使魚鰭板1從前盾14中伸出且侵入外部的土體中，既能防止隧道掘進(jìn)機(jī)因施工環(huán)境引起的主機(jī)盾體滾轉(zhuǎn)問題，又能為隧道掘進(jìn)機(jī)提供一種克服刀盤扭矩的裝置。魚鰭板1從前盾14伸出的端口處設(shè)置與魚鰭板1滑動(dòng)配合的密封組件和油脂密封系統(tǒng)，油脂密封系統(tǒng)根據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6帶動(dòng)魚鰭板1相對(duì)端口運(yùn)動(dòng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)參數(shù)實(shí)時(shí)加注油脂或定時(shí)加注油脂。在魚鰭板1伸出前盾14及縮回前盾14的過程中，密封組件和油脂密封提供潤滑且阻止砂土進(jìn)入。同時(shí)，密封組件既能保證穩(wěn)定器的工作環(huán)境的可靠性，又能為魚鰭板1提供支撐力，保證魚鰭板1的工作的靈活性和穩(wěn)定性。

所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6包括液壓缸或液壓馬達(dá)，本實(shí)施例優(yōu)選的液壓缸作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6包括液壓缸時(shí)，一端與前盾14鉸接、另一端與魚鰭板1鉸接，通過控制液壓缸伸縮，進(jìn)而直接帶動(dòng)鉸接的魚鰭板1轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而可以從前盾14中伸出或縮回。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6包括液壓馬達(dá)時(shí)，液壓馬達(dá)通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與魚鰭板1相連，通過控制液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)魚鰭板1在前盾14內(nèi)伸出或縮回。

具體地，如圖3、圖4所示，所述密封組件包括設(shè)置在活動(dòng)口的卡塊2，卡塊2靠近魚鰭板1的部位設(shè)置有一圈密封槽21，密封槽內(nèi)設(shè)置有密封4，卡塊2位于固定箱體的內(nèi)側(cè)設(shè)置有固定密封4的壓塊5，壓塊5通過一圈的多個(gè)螺栓23與卡塊2相連。所述魚鰭板1與卡塊2密封配合的前端和后端均為弧形結(jié)構(gòu)，壓塊5上設(shè)置密封槽21的端面為弧形面，使得魚鰭板1與密封組件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的靈活性及密封的可靠性。所述弧形結(jié)構(gòu)的弧形輪廓面與所述弧形面同心設(shè)置，如圖7所示，圖中的r1和r2同心，避免魚鰭板1相對(duì)密封4運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)密封4造成剪切破壞。

如圖7所示，所述魚鰭板1從前盾14伸出的一側(cè)設(shè)置有切屑刃101，切屑刃101可以使魚鰭板1在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6的帶動(dòng)下便捷地侵入前盾盾殼18外部的土體中，為前盾14提供可靠地支撐定位功能。如圖8所示，所述切削刃101設(shè)置在輪廓線為梯形的魚鰭板1邊緣處，切削刃101并列設(shè)置有若干條，切削刃的延伸方向與隧道掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)方向相同。

如圖3所示，所述魚鰭板1未伸出時(shí)切削刃101與前盾14的周向輪廓線平齊或者位于周向輪廓線內(nèi)側(cè)，在滿足為前盾14提供可靠地支撐定位功能的同時(shí)，又能保證在隧道掘進(jìn)機(jī)前進(jìn)時(shí)的順暢性。當(dāng)切削刃101位于周向輪廓線內(nèi)側(cè)時(shí)，切削刃101處可以儲(chǔ)存一定量的砂土，在需要保持前盾14穩(wěn)定時(shí)，魚鰭板1伸出可以將儲(chǔ)存的砂土頂出，進(jìn)一步保證定位的穩(wěn)定性。

如圖8所示，所述油脂密封系統(tǒng)包括設(shè)置在卡塊2或/和前盾盾殼18上且通向所述端口的油脂密封通道22，油脂密封和密封圈密封共同作用，充分保證密封的有效性以及魚鰭板動(dòng)作的流暢性。油脂密封通道22與所述端口相對(duì)傾斜設(shè)置，所述油脂密封通道22連接有油脂加注管道及相應(yīng)的注油控制單元，注油控制單元與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)相連，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，可根據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6帶動(dòng)魚鰭板1相對(duì)端口運(yùn)動(dòng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)參數(shù)實(shí)時(shí)加注油脂或定時(shí)加注油脂。

如圖1、圖2、圖3、圖5、圖6、圖8所示，所述前盾14連接有固定箱體，固定箱體包括與魚鰭板1和前盾構(gòu)成密閉容器的頂板15、前側(cè)板16、上板17、下板20。所述頂板15的后側(cè)與前盾后隔板19相連，頂板15的上方設(shè)置有朝向前盾軸心的板筋25。前側(cè)板16連接在頂板15與前盾盾殼18之間，魚鰭板1通過魚鰭板轉(zhuǎn)動(dòng)固定座子3和旋轉(zhuǎn)銷軸12鉸接在前側(cè)板16后側(cè)。前側(cè)板16設(shè)計(jì)有若干連通支座11，能夠通過液壓油缸的油管，能夠通過過板接頭連接注油口，能夠預(yù)留排氣孔安全閥等功能。所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6通過固定座7鉸接在頂板15上，上板17、下板20分別設(shè)置在頂板15和前側(cè)板16的兩側(cè)并與前盾后隔板19相連，前盾盾殼18上設(shè)置所述端口，端口處設(shè)置與魚鰭板1密封配合的密封組件。

所述魚鰭板1的背部的后部連接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6的伸出端，魚鰭板1的前部連接魚鰭板轉(zhuǎn)動(dòng)固定座子3，通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6實(shí)現(xiàn)魚鰭板1繞著魚鰭板轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸13轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作。

進(jìn)一步地，所述上板17和下板20分別包括上法蘭板和下法蘭板，上法蘭板連接有上蓋板9，下法蘭板連接有下蓋板24，各個(gè)蓋板與對(duì)應(yīng)法蘭板之間密封連接，通過蓋板可以對(duì)固定箱體內(nèi)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行維護(hù)。所述下蓋板24上設(shè)置有清渣孔25，清渣孔25位于靠近前盾盾殼18的位置，清渣孔連接清渣閥門。所述上板17上的上蓋板9和下板20通過蓋板固定螺桿10連接，保證連接的緊固性、可靠性。

本發(fā)明未詳盡之處均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的常規(guī)技術(shù)手段。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

1.一種隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法，在隧道掘進(jìn)機(jī)的前盾（14）上設(shè)置穩(wěn)定器，其特征在于：所述穩(wěn)定器的數(shù)量根據(jù)施工隧道的土質(zhì)松軟程度進(jìn)行合理選擇，土質(zhì)松軟程度高時(shí)增加的穩(wěn)定器的使用數(shù)量，土質(zhì)松軟程度低時(shí)減少穩(wěn)定器的使用數(shù)量，每個(gè)穩(wěn)定器包括設(shè)置在前盾（14）上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（6）和魚鰭板（1），驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（6）與魚鰭板（1）驅(qū)動(dòng)相連，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（6）通過固定箱體（8）密封設(shè)置在前盾（14）內(nèi)，當(dāng)隧道掘進(jìn)機(jī)扭轉(zhuǎn)反力不足以抵抗刀盤開挖驅(qū)動(dòng)扭矩時(shí)或/和隧道掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)過程中產(chǎn)生振動(dòng)引起土體擾動(dòng)時(shí)，控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（6）帶動(dòng)魚鰭板（1）相對(duì)前盾（14）徑向伸出200mm-500mm，使魚鰭板（1）從前盾（14）中伸出且侵入外部的土體中提供防扭轉(zhuǎn)力矩，魚鰭板（1）從前盾（14）伸出的端口處設(shè)置與魚鰭板（1）滑動(dòng)配合的包含密封圈（4）的密封組件和油脂密封系統(tǒng)，油脂密封系統(tǒng)根據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（6）帶動(dòng)魚鰭板（1）相對(duì)端口運(yùn)動(dòng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)參數(shù)實(shí)時(shí)加注油脂或定時(shí)加注油脂，在魚鰭板（1）伸出前盾（14）及縮回前盾（14）的過程中，密封組件和油脂密封提供潤滑且阻止砂土進(jìn)入。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（6）包括液壓缸或液壓馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（6）包括液壓缸時(shí)，一端與前盾（14）鉸接、另一端與魚鰭板（1）鉸接；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（6）包括液壓馬達(dá)時(shí)，液壓馬達(dá)通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與魚鰭板（1）相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，其特征在于：所述魚鰭板（1）從前盾（14）伸出的一側(cè)設(shè)置有切屑刃（101）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，其特征在于：所述魚鰭板（1）未伸出時(shí)，切削刃（101）與前盾（14）的周向輪廓線平齊或者位于周向輪廓線內(nèi)側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，其特征在于：所述固定箱體（8）包括與魚鰭板（1）和前盾構(gòu)成密閉容器的頂板（15）、前側(cè)板（16）、上板（17）、下板（20），頂板（15）與前盾后隔板（19）相連，前側(cè)板（16）連接在頂板（15）與前盾盾殼（18）之間，魚鰭板（1）鉸接在前側(cè)板（16）后側(cè)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（6）與頂板（15）相連，上板（17）、下板（20）分別設(shè)置在頂板（15）和前側(cè)板（16）的兩側(cè)并與前盾后隔板（19）相連，前盾盾殼（18）上設(shè)置所述端口。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，其特征在于：所述上板（17）和下板（20）分別包括上法蘭板和下法蘭板，上法蘭板連接有上蓋板（9），下法蘭板連接有下蓋板（24）。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，其特征在于：所述下蓋板（24）上設(shè)置有清渣孔（25），清渣孔（25）位于靠近前盾盾殼（18）的位置，清渣孔連接清渣閥門。

8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任一項(xiàng)所述的隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，其特征在于：所述密封組件包括設(shè)置在活動(dòng)口的卡塊（2），卡塊（2）靠近魚鰭板（1）的部位設(shè)置有一圈密封槽（21），密封槽內(nèi)設(shè)置有密封圈（4），卡塊（2）位于固定箱體的內(nèi)側(cè)設(shè)置有固定密封圈（4）的壓塊（5），壓塊（5）與卡塊（2）相連。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，其特征在于：所述魚鰭板（1）與卡塊（2）密封配合的前端和后端均為弧形結(jié)構(gòu)，壓塊（5）上設(shè)置密封槽（21）的端面為弧形面，弧形結(jié)構(gòu)的弧形輪廓面與所述弧形面同心設(shè)置。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，其特征在于：所述油脂密封系統(tǒng)包括設(shè)置在卡塊（2）或/和前盾盾殼（18）上通向所述端口的油脂密封通道（22）。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法及其穩(wěn)定器，解決了土壓平衡式隧道掘進(jìn)機(jī)在松軟的土體結(jié)構(gòu)中無法保持前盾穩(wěn)定的技術(shù)問題。本發(fā)明在隧道掘進(jìn)機(jī)的前盾上設(shè)置穩(wěn)定器，每個(gè)穩(wěn)定器包括設(shè)置在前盾上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和魚鰭板，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與魚鰭板驅(qū)動(dòng)相連，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)位于前盾內(nèi)，控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)魚鰭板相對(duì)前盾徑向伸出，使魚鰭板從前盾中伸出且侵入外部的土體中，魚鰭板從前盾伸出的端口處設(shè)置與魚鰭板滑動(dòng)配合的密封組件。本發(fā)明為土壓平衡盾構(gòu)機(jī)提供一種能夠克服刀盤反扭矩裝置的魚鰭式穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，解決了土壓平衡盾構(gòu)機(jī)盾體防滾轉(zhuǎn)的難題，提高盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)控制的精度，同時(shí)優(yōu)化了隧道掘進(jìn)機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)，提升隧道掘開挖施工質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：白巖龍;王昆;賀開偉;葉超;高文梁;閆陽;尹躍峰;張子華;趙石;朱雷;鄭康泰

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.04.27

技術(shù)公布日：2021.07.13