專利名稱：減小盾構機盾體與開挖隧道壁之間摩擦阻力的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及隧道掘進技術領域中全斷面隧道掘進機啟動、向前推進時減小 初挖隧道壁對盾體的摩擦阻力、減輕隧道壁對盾體的磨損、降低推進系統(tǒng)電機 的啟動力矩的減小盾構機盾體與開挖隧道壁之間摩擦阻力的裝置。
背景技術：
目前，盾構機是近年來發(fā)展起來的隧道掘進設備，盾構機的盾體起安裝固 定保護設備，同時支撐初挖的隧道壁，防止隧道塌陷，阻止?jié)B透水進入盾體內(nèi)。 盾構機的盾體通常制造成圓周封閉圓柱形的殼體，這種殼體在掘進機向前掘進 作業(yè)時與洞壁滑動摩擦阻力大，加大了撐靴對隧道襯砌塊的作用力，主推進的 一部分功率消耗在摩擦阻力上；同時對盾體的磨損加快。為保證盾體適應盾構 機的作業(yè)要求，通常的制造盾體方法是在保證強度和剛度要求的前提下，還要 人為的采用加厚制造盾體的鋼板，以防盾體的磨損對強度、剛度的削弱。這種 制造方法雖然保證了對盾體的使用要求，但不能降低主推進摩擦阻力的功耗， 反而主推進電機啟動力矩增大，并且增加了制造成本。因此研制一種減小盾構 機盾體與開挖隧道壁之間摩擦阻力的裝置是國內(nèi)外急需解決的新課題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種向盾體與開挖隧壁之間注入潤滑劑的裝置，它能 有效地減少盾體與開挖隧道壁之間的滑動摩擦阻力的減小盾構機盾體與開挖隧 道壁之間摩擦阻力的裝置。本發(fā)明涉及隧道掘進技術領域中全斷面隧道掘進機 啟動、向前推進時減小初挖隧道壁對盾體的摩擦阻力、減輕隧道壁對盾體的磨 損、降低推進系統(tǒng)電機的啟動力矩的減小盾構機盾體與開挖隧道壁之間摩擦阻 力的裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的減小盾構機盾體與開挖隧道壁之間摩擦阻力 的裝置，包括盾體、鋼管、閥門、潤滑劑管路、分配器、管路、第一控制閥門、 第二控制閥門、泡沫系統(tǒng)管路、膨潤土泥漿系統(tǒng)管路、隧道壁、潤滑劑，閥門一端與焊接在盾體內(nèi)側上的鋼管連接并與開挖隧道壁相通，另一端與潤滑劑管 路連接，潤滑劑管路通過分配器、管路及第一控制閥門、第二控制閥門與盾構 機的泡沫系統(tǒng)管路、膨潤土泥漿系統(tǒng)管路連接相通，鋼管通過盾體的孔與開挖 隧道壁相通，隧道壁與盾體之間注入潤滑劑；需要注入潤滑劑時，打開閥門向 盾休與開挖隧道壁之間注入潤滑劑；不用時，關閉閥門防止洞壁的壓力水進入
.潤滑劑管路內(nèi)；盾構機向前掘進時，閥門、第一控制閥處于打開狀態(tài)，往開挖 的隧道壁與盾體之間注入潤滑劑，實現(xiàn)盾體與開挖隧道壁之間的潤滑；閥門、 第一控制閥、第二控制閥對于小型盾構機可采用手動閥門控制開閉；大型盾構 機閥門、第一控制閥、第二控制閥采用氣動裝置控制閥門的開閉，操作方便簡 單，易實現(xiàn)遠程控制；根據(jù)開挖隧道的地質情況的不同，采用的潤滑劑不同； 當開挖隧道的地質有溶洞局部塌陷、水滲透壓大時采用膨潤土泥漿做潤滑劑； 當開挖的隧道地質為砂石、巖石的情況采用泡沬做潤滑劑，用泡沬做潤滑劑的 另一個優(yōu)點是對水資源沒有污染；本發(fā)明裝置的潤滑劑采用隧道掘進機配套的 泡沫系統(tǒng)的泡沫和膨潤土泥漿系統(tǒng)的泥漿兩種潤滑劑；潤滑劑管路采用軟管連 接；在盾體上加工制造向心孔，在孔上焊接鋼管再與閥門連接，閥門、第一控 制閥、第二控制閥一經(jīng)打開，實現(xiàn)向盾體外部注入潤滑劑；潤滑劑管路通過分 配器、管路、第一控制閥、第二控制閥分別連接兩種注入潤滑劑的管路，即盾 構機泡沫系統(tǒng)管路、膨潤土泥漿系統(tǒng)管路，實現(xiàn)了隧道掘進機在不同的地質條 件下向盾體與開挖隧道壁注入潤滑劑的要求。
本發(fā)明的要點在亍它的結構及原理。其工作原理是，減小盾構機盾體與開 挖隧道壁之間摩擦阻力的裝置，包括盾體、鋼管、閥門、潤滑劑管路、分配器、
-管路、第一控制閥門、第二控制閥門、泡沬系統(tǒng)管路、膨潤土泥漿系統(tǒng)管路、 隧道壁、潤滑劑，閥門一端與焊接在盾體內(nèi)側上的鋼管連接并與開挖隧道壁相 通，另一端與潤滑劑管路連接，潤滑劑管路通過分配器、管路及第一控制閥門、 第二控制閥門與盾構機的泡沫系統(tǒng)管路、膨潤土泥漿系統(tǒng)管路連接相通，鋼管 通過盾體的孔與開挖隧道壁相通，隧道壁與盾體之間注入潤滑劑。減小盾構機盾體與開挖隧道壁之間摩擦阻力的裝置與現(xiàn)有技術相比，具有 構思新穎科學，向盾體與開挖隧壁之間注入潤滑劑的裝置，它能有效地減少盾 體與開挖隧道壁之間的滑動摩擦阻力等優(yōu)點，將廣泛地應用于隧道掘進技術領 域中。
下面結合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
圖1是本發(fā)明的工作原理圖。
圖2是本發(fā)明裝置沿盾體圓周方向潤滑劑注入孔分布示意圖。
具體實施例方式
參照附圖，減小盾構機盾體與開挖隧道壁之間摩擦阻力的裝置，包括盾體l、
鋼管2、閥門3、潤滑劑管路4、分配器5、管路6、第一控制閥門7、第二控制 閥門8、泡沬系統(tǒng)管路9、膨潤土泥漿系統(tǒng)管路IO、隧道壁ll、潤滑劑12，閥 門3 —端與焊接在盾體1內(nèi)側上的鋼管2連接并與開挖隧道壁11相通，另一端 與潤滑劑管路4連接，潤滑劑管路4通過分配器5、管路6及第一控制闊門7、 第二控制閥門8與盾構機的泡沫系統(tǒng)管路9、膨潤土泥漿系統(tǒng)管路10連接相通， 鋼管2通過盾體1的孔與開挖隧道壁11相通，隧道壁11與盾體1之間注入潤 滑劑12;需要注入潤滑劑12時，打開閥門3向盾體1與開挖隧道壁11之間注 入潤滑劑12;不用時，關閉閥門3防止洞壁的壓力水進入潤滑劑管路4內(nèi)；盾 構機向前掘進時，閥門3、第一控制閥7處于打開狀態(tài)，往開挖的隧道壁ll與 盾體1之間注入潤滑劑12，實現(xiàn)盾體與開挖隧道壁之間的潤滑；閥門3、第一 控制閥7、第二控制閥8對于小型盾構機可采用手動閥門控制開閉；大型盾構機 閥門3、第一控制閥7、第二控制閥8采用氣動裝置控制閥門的開閉，操作方便 簡單，易實現(xiàn)遠程控制；根據(jù)開挖隧道的地質情況的不同，采用的潤滑劑不同； 當開挖隧道的地質有溶洞局部塌陷、水滲透壓大時采用膨潤土泥漿做潤滑劑；當開挖的隧道地質為砂石、巖石的情況采用泡沫做潤滑劑，用泡沫做潤滑劑的 另一個優(yōu)點是對水資源沒有污染；本發(fā)明裝置的潤滑劑采用隧道掘進機配套的 泡沫系統(tǒng)的泡沫和膨潤土泥漿系統(tǒng)的泥漿兩種潤滑劑；潤滑劑管路4采用軟管 連接；在盾體1上加工制造向心孔，在孔上焊接鋼管2再與閥門3連接，閥門3、 第一控制閥7、第二控制閥8—經(jīng)打開，實現(xiàn)向盾體外部注入潤滑劑；潤滑劑管 路4通過分配器5、管路6、第一控制閥7、第二控制閥8分別連接兩種注入潤 滑劑的管路，即盾構機泡沫系統(tǒng)管路9、膨潤土泥漿系統(tǒng)管路10，實現(xiàn)了隧道 掘進機在不同的地質條件下向盾體與開挖隧道壁注入潤滑劑的要求。
權利要求
1、一種減小盾構機盾體與開挖隧道壁之間摩擦阻力的裝置，包括盾體、鋼管、閥門、潤滑劑管路、分配器、管路、第一控制閥門、第二控制閥門、泡沫系統(tǒng)管路、膨潤土泥漿系統(tǒng)管路、隧道壁、潤滑劑，其特征在于閥門一端與焊接在盾體內(nèi)側上的鋼管連接并與開挖隧道壁相通，另一端與潤滑劑管路連接，潤滑劑管路通過分配器、管路及第一控制閥門、第二控制閥門與盾構機的泡沫系統(tǒng)管路、膨潤土泥漿系統(tǒng)管路連接相通，鋼管通過盾體的孔與開挖隧道壁相通，隧道壁與盾體之間注入潤滑劑。
2、 根據(jù)權利耍求1所述的減小盾構機盾體與開挖隧道壁之間摩擦阻力的裝 置，其特征在于需要注入潤滑劑時，打開閥門向盾體與開挖隧道壁之間注入 潤滑劑；不用時，關閉閥門防止洞壁的壓力水進入潤滑劑管路內(nèi)。
3、 根據(jù)權利要求1所述的減小盾構機盾體與開挖隧道壁之間摩擦阻力的裝 置，其特征在于盾構機向前掘進時，閥門、第一控制閥處于打開狀態(tài)，往開 挖的隧道壁與盾體之間注入潤滑劑，實現(xiàn)盾體與開挖隧道壁之間的潤滑；閥門、 第一控制閥、第二控制閥對于小型盾構機可采用手動閥門控制開閉；大型盾構 機閥門、第一控制閥、第二控制閥采用氣動裝置控制閥門的開閉，操作方便簡 單，易實現(xiàn)遠程控制。
4、 根據(jù)權利要求1所述的減小盾構機盾體與開挖隧道壁之間摩擦阻力的裝 置，其特征在于根據(jù)開挖隧道的地質情況的不同，采用的潤滑劑不同；當開 挖隧道的地質有溶洞局部塌陷、水滲透壓大時采用膨潤土泥漿做潤滑劑；當開 挖的隧道地質為砂石、巖石的情況采用泡沫做潤滑劑，用泡沫做潤滑劑的另一 個優(yōu)點是對水資源沒有污染。
5、 根據(jù)權利要求1所述的減小盾構機盾體與開挖隧道壁之間摩擦阻力的裝 置，其特征在于本發(fā)明裝置的潤滑劑采用隧道掘進機配套的泡沫系統(tǒng)的泡沫和膨潤土泥漿系統(tǒng)的泥漿兩種潤滑劑。
6、 根據(jù)權利要求1所述的減小盾構機盾體與開挖隧道壁之間摩擦阻力的裝 置，其特征在于潤滑劑管路采用軟管連接。
7、 根據(jù)權利要求1所述的減小盾構機盾體與開挖隧道壁之間摩擦阻力的裝 -置，其特征在于在盾體上加工制造向心孔，在孔上悍接鋼管再與閥門連接，閥門、第一控制閥、第二控制閥一經(jīng)打開，實現(xiàn)向盾體外部注入潤滑劑。
8、 根據(jù)權利要求1所述的減小盾構機盾體與開挖隧道壁之間摩擦阻力的裝 置，其特征在于潤滑劑管路通過分配器、管路、第一控制閥、第二控制閥分 別連接兩種注入潤滑劑的管路，即盾構機泡沫系統(tǒng)管路、膨潤土泥漿系統(tǒng)管路， 實現(xiàn)了隧道掘進機在不同的地質條件下向盾體與開挖隧道壁注入潤滑劑的要 求。
全文摘要
一種應用于隧道掘進技術領域中的減小盾構機盾體與開挖隧道壁之間摩擦阻力的裝置，包括盾體、鋼管、閥門、潤滑劑管路、分配器、管路、第一控制閥門、第二控制閥門、泡沫系統(tǒng)管路、膨潤土泥漿系統(tǒng)管路、隧道壁、潤滑劑，閥門一端與焊接在盾體內(nèi)側上的鋼管連接并與開挖隧道壁相通，另一端與潤滑劑管路連接，潤滑劑管路通過分配器、管路及第一控制閥門、第二控制閥門與盾構機的泡沫系統(tǒng)管路、膨潤土泥漿系統(tǒng)管路連接相通，鋼管通過盾體的孔與開挖隧道壁相通，隧道壁與盾體之間注入潤滑劑；需要注入潤滑劑時，打開閥門向盾體與開挖隧道壁之間注入潤滑劑。該裝置構思新穎科學，向盾體與開挖隧壁之間注入潤滑劑的裝置，它能有效地減少盾體與開挖隧道壁之間的滑動摩擦阻力。
文檔編號E21D9/06GK101298837SQ200810011970
公開日2008年11月5日 申請日期2008年6月23日 優(yōu)先權日2008年6月23日
發(fā)明者張碩極, 馬漢春, 高偉賢 申請人:沈陽重型機械集團有限責任公司