本發(fā)明涉及盾構(gòu)機技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于盾構(gòu)機土質(zhì)改良與超前鉆探的鉸接式注入孔結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
盾構(gòu)隧道掘進(jìn)機，簡稱盾構(gòu)機。是一種隧道掘進(jìn)的專用工程機械，現(xiàn)代盾構(gòu)掘進(jìn)機集光、機、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體，具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導(dǎo)向糾偏等功能，涉及地質(zhì)、土木、機械、力學(xué)、液壓、電氣、控制、測量等多門學(xué)科技術(shù)，而且要按照不同的地質(zhì)進(jìn)行“量體裁衣”式的設(shè)計制造，可靠性要求極高。盾構(gòu)掘進(jìn)機已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程。
在盾構(gòu)施工中，因地質(zhì)的復(fù)雜性，土倉內(nèi)經(jīng)常由于各種原因結(jié)泥餅，造成刀盤轉(zhuǎn)動扭矩增加甚至卡死、土倉內(nèi)的土體無法正常輸送出土倉造成機器無法掘進(jìn)。人們需要通過一些連接孔向土倉內(nèi)注入改良介質(zhì)或高壓水來疏通或打散泥餅。但由于結(jié)泥餅位置的不確定性，連接孔的設(shè)計位置無法確定。同時，由于地質(zhì)的復(fù)雜和不確定性，往往也需要超前鉆探和超前注漿。而超前鉆探和超前注漿也需要土倉隔板上的注射孔要覆蓋到整個超前注漿加固區(qū)域。這對連接孔設(shè)計位置也提出了更高的要求。
因此，特別需要一種可以在注入孔位置的一定范圍內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)、注入孔利用率高的用于盾構(gòu)機土質(zhì)改良與超前鉆探的鉸接式注入孔結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種可以在注入孔位置的一定范圍內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)、注入孔利用率高的發(fā)生的用于盾構(gòu)機土質(zhì)改良與超前鉆探的鉸接式注入孔結(jié)構(gòu)，來解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種用于盾構(gòu)機土質(zhì)改良與超前鉆探的鉸接式注入孔結(jié)構(gòu)，包括球座、球面體和注入管，所述球座包括前圓板和后圓板，所述前圓板和后圓板內(nèi)分別設(shè)置有與球面體相匹配的第一凹球面和第二凹球面，所述第一凹球面上設(shè)置有第一密封圈，所述第一凹球面和第二凹球面的接縫中設(shè)置有第二密封圈，所述第二凹球面上設(shè)置有第三密封圈，所述球面體設(shè)置在球座內(nèi)，所述球面體的外表面與第一凹球面和第二凹球面相貼合設(shè)置，所述球面體內(nèi)設(shè)置有通孔，所述注入管端部固定在球面體上并與通孔連通設(shè)置。
為了進(jìn)一步實現(xiàn)本發(fā)明，所述前圓板的后表面與后圓板的前表面相貼合設(shè)置，所述前圓板和后圓板通過螺栓固定連接。
為了進(jìn)一步實現(xiàn)本發(fā)明，所述球面體外表面設(shè)置有鉻層。
有益效果
(1)本發(fā)明組裝時，先將第一密封圈安裝到第一凹球面上，然后將與注入管焊接好的球面體連接到帶第一密封圈的前圓板上，將第二密封圈組裝到前圓板與球面體的組合體上，再將第三密封圈安裝到后圓板上，然后將后圓板蓋在組合體上，并通過螺栓將前圓板和后圓板固定安裝，組合完成后，將其作為整體安裝到土倉隔板或盾體上，通過鉸接式注入孔結(jié)構(gòu)的設(shè)計，可以在注入孔位置的一定范圍內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，從而大大提高了注入孔利用率，使注入孔結(jié)構(gòu)能超前鉆探、超前注漿以及多角度疏通泥餅。
(2)本發(fā)明通過球座包括前圓板和后圓板，球座的分體式設(shè)計，可以在掘進(jìn)過程中更換第二密封圈和/或第三密封圈，大大增加了注入孔結(jié)構(gòu)的可靠性和可修復(fù)性。
(3)本發(fā)明通過球面體外表面設(shè)置有鉻層，提高球面體的耐磨性和耐腐蝕性，從而提高注入孔結(jié)構(gòu)的使用壽命。
附圖說明
圖1為本發(fā)明用于盾構(gòu)機土質(zhì)改良與超前鉆探的鉸接式注入孔結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明：
1、球座；11、前圓板；111、第一凹球面；12、后圓板；121、第二凹球面；13、第一密封圈；14、第二密封圈；15、第三密封圈；2、球面體；3、注入管。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)的說明，這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，本具體實施的方向以圖1方向為標(biāo)準(zhǔn)。
實施例一
如圖1所示，本發(fā)明用于盾構(gòu)機土質(zhì)改良與超前鉆探的鉸接式注入孔結(jié)構(gòu)包括球座1、球面體2和注入管3，其中：
球座1采用鋼板制成，球座1包括前圓板11和后圓板12，前圓板11和后圓板12內(nèi)分別設(shè)置有與球面體2相匹配的第一凹球面111和第二凹球面121，前圓板11的后表面與后圓板12的前表面相貼合設(shè)置，前圓板11和后圓板12通過螺栓固定連接，第一凹球面111上設(shè)置有第一密封圈13，第一凹球面111和第二凹球面121的接縫中設(shè)置有第二密封圈14，第二凹球面121上設(shè)置有第三密封圈15，球座1的分體式設(shè)計，可以在掘進(jìn)過程中更換第二密封圈14和/或第三密封圈15，大大增加了注入孔結(jié)構(gòu)的可靠性和可修復(fù)性。
球面體2設(shè)置在球座1內(nèi)，球面體2的外表面與第一凹球面111和第二凹球面121相貼合設(shè)置，球面體2內(nèi)設(shè)置有通孔(未圖示)，球面體2外表面設(shè)置有鉻層(未圖示)，提高球面體2的耐磨性和耐腐蝕性，從而提高注入孔結(jié)構(gòu)的使用壽命。
注入管3端部焊接固定在球面體2上并與通孔(未圖示)連通設(shè)置。
組裝時，先將第一密封圈13安裝到第一凹球面111上，然后將與注入管3焊接好的球面體2連接到帶第一密封圈13的前圓板11上，將第二密封圈14組裝到前圓板11與球面體2的組合體上，再將第三密封圈15安裝到后圓板12上，然后將后圓板蓋12在組合體上，并通過螺栓將前圓板11和后圓板12固定安裝，組合完成后，將其作為整體安裝到土倉隔板或盾體上，通過鉸接式注入孔結(jié)構(gòu)的設(shè)計，可以在注入孔位置的一定范圍內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，從而大大提高了注入孔利用率，使注入孔結(jié)構(gòu)能超前鉆探、超前注漿以及多角度疏通泥餅。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施方式，本發(fā)明并不局限于上述實施方式，在實施過程中可能存在局部微小的結(jié)構(gòu)改動，如果對本發(fā)明的各種改動或變型不脫離本發(fā)明的精神和范圍，且屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型。