一种掘进机脱困装置、盾体及掘进机的制作方法

本技术属于隧道掘进设备，特别是涉及一种掘进机脱困装置、盾体及掘进机。

背景技术：

1、掘进机具有安全、高效、对周边环境影响较小等优点，现已广泛应用于隧道施工工程中。根据不同的围岩地质条件，掘进机实际掘进时的工况不完全相同。例如在长距离软岩大变形地层施工时，掘进机贯入岩体所需要的推力较大，刀盘开挖扰动较大，刀具的磨损也较大。受到围岩挤压变形的影响，围岩和掘进机盾体之间的间隙会逐渐变小。当围岩的变形量超过刀盘的扩挖量时，围岩会直接与盾体挤压接触。

2、当围岩和盾体之间的摩擦力大于掘进机推进油缸的推力时，盾体会被围岩抱死，出现卡机事故。为了解决卡机问题，现有技术中一般通过增加辅助推进油缸并配合向前盾的外周径向注入膨润土以减小前盾以及后部盾体和围岩摩擦力的方法。例如申请公布号为cn115075832a(公布日期：2022.09.20)的中国发明专利申请公开了一种盾构机脱困方法，该脱困方法包括向盾体外注入膨润土和增加底部的辅助顶推油缸的步骤，并且配合振动锤，可以提升掘进机的脱困能力。

3、但是，对于小型的掘进机，受限于空间大小，难以布置更多数量的推进油缸以及其他相应设备，上述方法难以直接使用。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种掘进机脱困装置，以解决现有技术中脱困方法不适用小型掘进机脱困的技术问题。本实用新型的目的还在于提供一种盾体，以解决相同的技术问题。本实用新型的目的还在于提供一种掘进机，以解决相同的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型所提供的掘进机脱困装置的技术方案是：

3、一种掘进机脱困装置，包括加压泵、射流管路和射流喷头，加压泵通过射流管路与射流喷头连通，并用于将加压后的液态射流输送到射流喷头，射流喷头具有用于与盾体可拆连接配合的盾体连接部，并且能够伸入盾体上所设的喷头安装孔，以将液态射流喷送到目标岩体。

4、作为进一步地改进，射流喷头具有用于与射流管路连通的主流道以及与主流道连通的至少两个分射孔。

5、作为进一步地改进，至少一个分射孔相对于主流道向外倾斜设置。

6、作为进一步地改进，射流喷头的外周设有向外延伸的连接板，所述盾体连接部由连接板形成。

7、作为进一步地改进，连接板上设有用于供连接螺钉穿过的螺钉穿孔，并且能够通过连接螺钉与盾体连接。

8、作为进一步地改进，连接板具有用于与盾体密封配合的喷头密封部。

9、作为进一步地改进，射流管路包括与加压泵连通的主管路以及若干分支管路，各分支管路分别对应连通一个射流喷头。

10、作为进一步地改进，该掘进机脱困装置还包括储液容器，储液容器能够通过进液管将液体送到加压泵。

11、本实用新型的有益效果是：本实用新型开拓性地提出了一种基于射流破岩以辅助掘进机脱困的装置。加压泵加压液体介质，以形成高压的射流，并通过射流管路将射流送到射流喷头。由于射流喷头有能够与盾体可拆连接配合的盾体连接部，并且能够深入盾体上的喷头安装孔，这样在出现卡机问题时，可将射流喷头与盾体连接，并通过喷头安装孔，将射流送到目标岩体，利用高压射流的冲击作用将岩体破碎，解除卡机状态。与现有技术相比，本实用新型中的掘进机脱困装置仅需向前延伸设置管路以及安装射流喷头，这种基于破岩以实现脱困的方法不需要复杂的辅助设备，占用空间小，适合用于小型的掘进机。

12、为实现上述目的，本实用新型所提供的盾体的技术方案是：

13、一种盾体，盾体至少在顶部的某一段设有内外贯通的喷头安装孔以及用于与射流喷头连接配合的喷头连接部，盾体还配置有用于封堵喷头安装孔的密封堵头。

14、作为进一步地改进，盾体上还设有用于供盾体外的液态流体和破碎岩渣回流到盾体内部的回流孔，盾体还配置有用于封堵回流孔的密封堵头。

15、作为进一步地改进，盾体包括尾盾，所述喷头安装孔设在尾盾上。

16、作为进一步地改进，盾体上设有用于与连接螺钉紧固连接的螺纹孔，螺纹孔设置在喷头安装孔的周围，并且能够通过连接螺钉连接射流喷头的连接板。

17、作为进一步地改进，盾体还包括设在盾体上的支座，所述螺纹孔设在支座上。

18、作为进一步地改进，盾体上设有用于与射流喷头的连接板密封配合的盾体密封部。

19、本实用新型的有益效果是：本实用新型改进了现有技术中的盾体，以使其与掘进机脱困装置配合。盾体设置的喷头安装孔为安装射流喷头以及射流喷头向岩体喷射射流提供了一个基础的通道，在正常掘进时，密封堵头可将喷头安装孔封堵，以保证盾体的支护和密封效果。在出现卡机问题时，可将密封堵头拆除，然后将射流喷头与盾体连接，并通过喷头安装孔将高压射流喷向岩体，将岩体破碎，以解除卡机状态。与现有技术相比，本实用新型仅需针对盾体简单改造，设置喷头安装孔即可，不需要连接复杂的辅助设备，占用空间小，适合用于小型的掘进机。

20、为实现上述目的，本实用新型所提供的掘进机的技术方案是：

21、一种掘进机，包括盾体和掘进机脱困装置，盾体至少在顶部的某一段设有内外贯通的喷头安装孔以及用于与射流喷头连接配合的喷头连接部，盾体还配置有用于封堵喷头安装孔的密封堵头；掘进机脱困装置包括加压泵、射流管路和射流喷头，加压泵通过射流管路与射流喷头连通，并用于将加压后的液态射流输送到射流喷头，射流喷头具有用于与盾体可拆连接配合的盾体连接部，并且能够伸入盾体上所设的喷头安装孔，以将液态射流喷送到目标岩体。

22、作为进一步地改进，射流喷头具有用于与射流管路连通的主流道以及与主流道连通的至少两个分射孔。

23、作为进一步地改进，至少一个分射孔相对于主流道向外倾斜设置。

24、作为进一步地改进，射流喷头的外周设有向外延伸的连接板，所述盾体连接部由连接板形成。

25、作为进一步地改进，连接板上设有用于供连接螺钉穿过的螺钉穿孔，并且能够通过连接螺钉与盾体连接。

26、作为进一步地改进，连接板具有用于与盾体密封配合的喷头密封部。

27、作为进一步地改进，射流管路包括与加压泵连通的主管路以及若干分支管路，各分支管路分别对应连通一个射流喷头。

28、作为进一步地改进，该掘进机脱困装置还包括储液容器，储液容器能够通过进液管将液体送到加压泵。

29、作为进一步地改进，盾体上还设有用于供盾体外的液态流体和破碎岩渣回流到盾体内部的回流孔，盾体还配置有用于封堵回流孔的密封堵头。

30、作为进一步地改进，盾体包括尾盾，所述喷头安装孔设在尾盾上。

31、作为进一步地改进，盾体上设有用于与连接螺钉紧固连接的螺纹孔，螺纹孔设置在喷头安装孔的周围，并且能够通过连接螺钉连接射流喷头的连接板。

32、作为进一步地改进，盾体还包括设在盾体上的支座，所述螺纹孔设在支座上。

33、作为进一步地改进，盾体上设有用于与射流喷头的连接板密封配合的盾体密封部。

34、本实用新型的有益效果是：本实用新型针对现有技术中的掘进机进行了改进，提供了一种基于射流破岩以辅助掘进机脱困的掘进机。盾体设置的喷头安装孔为安装射流喷头以及射流喷头向岩体喷射射流提供了一个基础的通道，在正常掘进时，密封堵头可将喷头安装孔封堵，以保证盾体的支护和密封效果。加压泵加压液体介质，以形成高压的射流，并通过射流管路将射流送到射流喷头。由于射流喷头有能够与盾体可拆连接配合的盾体连接部，并且能够伸入盾体上的喷头安装孔，这样在出现卡机问题时，可将射流喷头与盾体连接，并通过喷头安装孔，将射流送到目标岩体，利用高压射流的冲击作用将岩体破碎，解除卡机状态。与现有技术相比，本实用新型仅需针对盾体简单改造，掘进机脱困装置仅需向前延伸设置管路以及安装射流喷头，不需要连接复杂的辅助设备，占用空间小，适合用于小型的掘进机。