软岩隧洞全断面开挖护盾步履式移动结构及其移动方法与流程

本发明涉及隧洞施工机械，特别是软岩隧洞全断面开挖护盾步履式移动结构及其移动方法。

背景技术：

1、中国专利文献cn115653624a，公开/公告日2023.01.31，为我公司公开的一种软岩隧洞全断面开挖移动护盾装置及方法，装置包括前护盾、中护盾、尾护盾，中护盾为与隧洞断面匹配的环形闭合结构，前护盾的两侧设有从前护盾前端向中护盾倾斜的斜面，尾护盾为与隧洞周边围岩耦合的光滑面板支撑结构，中护盾位于尾护盾一侧安装有多个用于顶推整个护盾装置移动的顶进千斤顶，前护盾和中护盾在位于斜面的上侧安装有多个用于打设隧洞土体的掘进装置。通过前护盾、中护盾、尾护盾形成支护体系，斜面抵进掌子面，在开挖掌子面时，前护盾对土体形成支撑，保护施工安全,在开挖隧洞时，土体从掌子面排出，排土方便快捷。

2、在开挖过程中，护盾装置的移动是通过顶进千斤顶4反推拱架或管片6来实现的，顶进千斤顶在反推拱架或管片时，整个过程阻力非常大，为克服阻力，顶进千斤顶强大的推力会造成拱架或者管片损坏。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：解决上述背景技术中存在的问题，提供了软岩隧洞全断面开挖护盾步履式移动结构及其移动方法，在护盾移动时，通过支撑架与隧洞内壁支撑固定，再通过顶推装置顶推护盾，护盾移动时滑动座支撑护盾，护盾沿着滑动座向前移动，护盾前移阻力小，移动更灵活，并且移动过程不会造成拱架或者管片的损坏。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：软岩隧洞全断面开挖护盾步履式移动结构，包括滑架和支撑架，所述滑架用于安装到护盾上并朝后伸出，使用状态下，支撑架位于护盾的后方，支撑架与滑架滑动连接；所述支撑架包括顶部支架、中部支架以及底部支架，顶部支架和底部支架分别伸缩的安装在中部支架的上下两端，滑架与中部支架滑动连接，支撑架在靠滑架一侧安装有顶推装置，顶推装置用于与护盾连接；

3、所述护盾包括顶部的支撑开挖部以及位于支撑开挖部下侧的底座，所述底座包括固定座和滑动座，两个固定座分别固定安装在支撑开挖部的两侧，滑动座位于两个固定座之间，并与两个固定座滑动导向支撑连接，滑架安装在固定座上，固定座上安装有多个向下顶推的第一支撑装置，滑动座上安装有多个向下顶推的第二支撑装置。

4、所述滑架包括纵向架以及横向架，两个纵向架分别位于护盾内的两侧，两个横向架分别安装在两侧的纵向架上，所述中部支架上设置有上滑座和下滑座，横向架在上滑座与下滑座之间滑动。

5、所述上滑座和/或下滑座能够上下导向滑动的安装在中部支架上，中部支架上还安装有调整机构，调整机构驱动上滑座和/或下滑座上下移动。

6、所述中部支架包括顶部架体和侧部架体，两个侧部架体能够伸缩的安装在底部支架的两侧，顶部架体的两端分别安装在两侧的侧部架体上，上滑座和下滑座均安装在侧部架体的外侧。

7、所述顶推装置安装在顶部支架上，以及安装在底部支架上。

8、两侧所述固定座之间的前端安装有连接座。

9、两侧所述固定座相对的一侧设置有滑槽，滑动座与滑槽对应的两侧设置有凸块，凸块卡装在滑槽内导向滑动。

10、所述中部支架的顶部设置有至少两个第一导向筒，顶部支架的下侧设置有与第一导向筒位置对应的第一导向座，第一导向座下端插入安装在第一导向筒内，中部支架与顶部支架之间还安装有第一顶升装置。

11、所述底部支架的两侧分别设置有第二导向筒，中部支架的下端插入安装在第二导向筒内，底部支架与中部支架之间还安装有第二顶升装置。

12、一种软岩隧洞全断面开挖护盾的移动方法，采用了所述的软岩隧洞全断面开挖护盾步履式移动结构，移动方法包括以下步骤：

13、s1.先将隧洞掘进一段距离作为始发洞或在洞口浇筑支撑反力墙，在隧洞内将护盾、滑架以及支撑架组装好；

14、s2.将支撑架的顶部支架以及底部支架分别上下撑开，底座下侧的第一支撑装置和第二支撑装置顶出，调平结构，支撑架支撑固定在反力墙或隧洞内壁；

15、s3.收起底座位于固定座上的第一支撑装置；

16、s4.顶推装置伸长，向前顶推护盾，此时，滑动座固定，固定座向前滑动，从而将护盾前端抵压在隧洞开挖的掌子面上；

17、s5. 当隧洞进一步开挖需要护盾前移时，底座下侧的第一支撑装置和第二支撑装置顶出，将护盾固定，支撑架的顶部支架和底部支架缩回，支撑架的重量位于滑架上；

18、s6. 顶推装置缩短，将支撑架向前拉动，使支撑架沿着滑架向护盾靠拢；其中在顶推装置缩短时，第二支撑装置缩回，在支撑架沿着滑架向护盾靠拢时，支撑架将滑动座向前抵靠；

19、s7.之后再重复s2-s6步骤，将护盾向前推进。

20、本发明有如下有益效果：

21、1、本发明的护盾在移动时，通过支撑架与隧洞内壁支撑固定，再通过顶推装置顶推护盾，护盾移动时，滑动座通过第二支撑装置支撑护盾，护盾沿着滑动座向前移动，护盾前移阻力小，移动更灵活，并且移动过程不会造成拱架或者管片损坏。

22、2、本发明上滑座和/或下滑座能够通过调整机构的驱动上下移动，其作用有两个：一是在护盾升起时，横向架也会升起，此时，上滑座和下滑座若位置不动，就会造成护盾不能平稳的被顶升，因此，上滑座、下滑座能够上下移动的调整位置，从而能够使护盾被平稳的顶升；二是在隧洞的挖掘过程中 ，也可以通过上滑座和下滑座上下位置的调整变动，从而能够调节护盾的俯仰角度，便于调整隧洞的挖掘方向。

23、3、本发明在固定座之间设置连接座的作用有两个，一是连接座使两侧的固定座连接成整体，保证了护盾的结构强度，二是在护盾前移时，能够将滑动座前方的障碍推平，使的滑动座能够顺利的复位。

技术特征：

1.一种软岩隧洞全断面开挖护盾步履式移动结构，其特征在于：包括滑架（130）和支撑架（200），所述滑架（130）用于安装到护盾（100）上并朝后伸出，使用状态下，支撑架（200）位于护盾（100）的后方，支撑架（200）与滑架（130）滑动连接；所述支撑架（200）包括顶部支架（210）、中部支架（220）以及底部支架（230），顶部支架（210）和底部支架（230）分别伸缩的安装在中部支架（220）的上下两端，滑架（130）与中部支架（220）滑动连接，支撑架（200）在靠滑架（130）一侧安装有顶推装置（240），顶推装置（240）用于与护盾（100）连接；

2.根据权利要求1所述的软岩隧洞全断面开挖护盾步履式移动结构，其特征在于：所述滑架（130）包括纵向架（131）以及横向架（132），两个纵向架（131）分别位于护盾（100）内的两侧，两个横向架（132）分别安装在两侧的纵向架（131）上，所述中部支架（220）上设置有上滑座（2211）和下滑座（2221），横向架（132）在上滑座（2211）与下滑座（2221）之间滑动。

3.根据权利要求2所述的软岩隧洞全断面开挖护盾步履式移动结构，其特征在于：所述上滑座（2211）和/或下滑座（2221）能够上下导向滑动的安装在中部支架（220）上，中部支架（220）上还安装有调整机构（2222），调整机构（2222）驱动上滑座（2211）和/或下滑座（2221）上下移动。

4.根据权利要求2或3所述的软岩隧洞全断面开挖护盾步履式移动结构，其特征在于：所述中部支架（220）包括顶部架体（221）和侧部架体（222），两个侧部架体（222）能够伸缩的安装在底部支架（230）的两侧，顶部架体（221）的两端分别安装在两侧的侧部架体（222）上，上滑座（2211）和下滑座（2221）均安装在侧部架体（222）的外侧。

5.根据权利要求1所述的软岩隧洞全断面开挖护盾步履式移动结构，其特征在于：所述顶推装置（240）安装在顶部支架（210）上，以及安装在底部支架（230）上。

6.根据权利要求1所述的软岩隧洞全断面开挖护盾步履式移动结构，其特征在于：两侧所述固定座（121）之间的前端安装有连接座（125）。

7.根据权利要求1或6所述的软岩隧洞全断面开挖护盾步履式移动结构，其特征在于：两侧所述固定座（121）相对的一侧设置有滑槽，滑动座（122）与滑槽对应的两侧设置有凸块，凸块卡装在滑槽内导向滑动。

8.根据权利要求1所述的软岩隧洞全断面开挖护盾步履式移动结构，其特征在于：所述中部支架（220）的顶部设置有至少两个第一导向筒（223），顶部支架（210）的下侧设置有与第一导向筒（223）位置对应的第一导向座（211），第一导向座（211）下端插入安装在第一导向筒（223）内，中部支架（220）与顶部支架（210）之间还安装有第一顶升装置（224）。

9.根据权利要求1或8所述的软岩隧洞全断面开挖护盾步履式移动结构，其特征在于：所述底部支架（230）的两侧分别设置有第二导向筒（231），中部支架（220）的下端插入安装在第二导向筒（231）内，底部支架（230）与中部支架（220）之间还安装有第二顶升装置（232）。

10.一种软岩隧洞全断面开挖护盾的移动方法，其特征在于：采用了权利要求1-9任意一项所述的软岩隧洞全断面开挖护盾步履式移动结构，移动方法包括以下步骤：

技术总结一种软岩隧洞全断面开挖护盾步履式移动结构及其移动方法，包括滑架和支撑架，所述滑架用于安装到护盾上并朝后伸出，使用状态下，支撑架位于护盾的后方，支撑架与滑架滑动连接；所述支撑架包括顶部支架、中部支架以及底部支架，顶部支架和底部支架分别伸缩的安装在中部支架的上下两端，滑架与中部支架滑动连接，支撑架在靠滑架一侧安装有顶推装置，顶推装置用于与护盾连接，在护盾移动时，通过支撑架与隧洞内壁支撑固定，再通过顶推装置顶推护盾，护盾移动时，滑动座通过第二支撑装置支撑护盾，护盾沿着滑动座向前移动，护盾前移阻力小，移动更灵活，并且移动过程不会造成拱架或者管片损坏。技术研发人员：吕芝林,余晓川,郭光文,吴海军,骆大新,夏云,符强,胡文光,刘嫦,杨爱群,李军威受保护的技术使用者：中国葛洲坝集团路桥工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26