本技术涉及盾构掘进,具体涉及一种盾构小半径转弯防止管片损伤装置。
背景技术:
1、近年来城市轨道交通建设快速发展,在进行地铁施工时,由于路线设计的限制,会出现盾构小半径转弯的问题。当进行盾构小半径转弯施工时,通过将盾构液压系统活塞杆顶在管片上,由管片提供支撑力以进行推进;然而,在该推进过程中盾构机推进系统的轴线与管片轴线形成夹角,造成活塞杆与管片产生局部的接触,由于接触面积的减小,顶推力反力在管片端面形成较大的局部应力集中,从而导致管片损坏;同时,由于存在夹角,盾构机推进系统对管片的力不仅是压力,还有水平方向的水平分力,若水平分力过大,则可能引起管片与液压活塞杆端面接触的滑移。
2、在现有技术中解决盾构小半径转弯问题的方法通常是改进盾构机推进系统或者采用新型盾构机,但在工程实践中采用刚性支撑的普通盾构机仍是主流。因此,需要提供一种适用于刚性支撑的普通盾构机的盾构小半径转弯防止管片损伤装置。
技术实现思路
1、本实用新型目的在于提供一种盾构小半径转弯防止管片损伤装置,具体技术方案如下:
2、一种盾构小半径转弯防止管片损伤装置,包括管片钢垫板、盾构钢垫板、铰接液压油缸、测距传感器、控制终端和缓冲层;所述铰接液压油缸的数量为多个,均设置在所述管片钢垫板和所述盾构钢垫板之间,且与二者连接;所述测距传感器设置在所述管片钢垫板和所述盾构钢垫板之间,且与所述管片钢垫板或所述盾构钢垫板连接;所述测距传感器和所述铰接液压油缸均与所述控制终端连接;所述缓冲层设置在所述管片钢垫板远离所述铰接液压油缸的一侧。
3、可选的,所述铰接液压油缸包括第一垫块、第二垫块以及设置在所述第一垫块和所述第二垫块之间的铰接组件,所述铰接组件包括铰接体、锁定销和用于长度调节的缸体,所述铰接体的一端通过所述第一垫块与所述管片钢垫板连接,其另一端与所述缸体连接;所述缸体远离所述铰接体的一端通过所述第二垫块与所述盾构钢垫板连接;所述锁定销的一端所述缸体连接,而另一端与所述铰接体连接。
4、可选的,所述锁定销的数量至少为两个。
5、可选的,所述管片钢垫板为环形结构,其包括多个依次首尾连接的第一弧形钢垫板,相邻两所述第一弧形钢垫板之间通过第一锁紧件锁紧固定。
6、可选的,所述盾构钢垫板为环形结构,其包括多个依次首尾连接的第二弧形钢垫板,相邻两所述第二弧形钢垫板之间通过第二锁紧件锁紧固定。
7、可选的,所述第一锁紧件和所述第二锁紧件均包括螺栓。
8、可选的,所述盾构小半径转弯防止管片损伤装置还包括多组限位组件,所有的所述限位组件依次首尾连接设置在所述盾构钢垫板上远离所述管片钢垫板的一侧,其数量与所述第二弧形钢垫板相同,且二者一一对应设置。
9、可选的,所述限位组件包括第一弧形限位板和第二弧形限位板,所述第一弧形限位板和所述第二弧形限位板的弧形弯曲度与所述第二弧形钢垫板相同,且二者对称设置在所述第二弧形钢垫板上以形成限位槽。
10、可选的,所述第一弧形钢垫板和所述第二弧形钢垫板均为空心钢板结构,且在空心钢板结构内设置加强板;在所述第一弧形钢垫板和所述第二弧形钢垫板上分别设有用于容纳所述第一垫块和所述第二垫块的凹槽。
11、可选的,所述缓冲层包括橡胶垫片。
12、应用本实用新型的技术方案,至少具有以下有益效果:
13、本实用新型提供的一种盾构小半径转弯防止管片损伤装置在盾构掘进作业时,盾构液压推进系统将推力由所述盾构钢垫板传递到所述管片钢垫板上,进而传递到管片上;所述控制终端根据测距传感器实时监测到的铰接液压油缸的伸缩长度数据,通过内置在所述控制终端中的现有控制程序调节铰接液压油缸的伸缩长度以调控管片钢垫板和盾构钢垫板之间的夹角满足小半径转弯需求,且确保管片钢垫板与管片全部接触;同时,通过所述缓冲层增大对管片的摩擦力和接触面积,防止管片损伤。因此,本实用新型能够防止管片损伤,适用于刚性支撑的普通盾构机。
14、除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本实用新型作进一步详细的说明。
1.一种盾构小半径转弯防止管片损伤装置,其特征在于,包括管片钢垫板(1)、盾构钢垫板(2)、铰接液压油缸(3)、测距传感器、控制终端和缓冲层(4);所述铰接液压油缸(3)的数量为多个,均设置在所述管片钢垫板(1)和所述盾构钢垫板(2)之间,且与二者连接;所述测距传感器设置在所述管片钢垫板(1)和所述盾构钢垫板(2)之间,且与所述管片钢垫板(1)或所述盾构钢垫板(2)连接;所述测距传感器和所述铰接液压油缸(3)均与所述控制终端连接;所述缓冲层(4)设置在所述管片钢垫板(1)远离所述铰接液压油缸(3)的一侧。
2.根据权利要求1所述的盾构小半径转弯防止管片损伤装置,其特征在于,所述铰接液压油缸(3)包括第一垫块(3.1)、第二垫块(3.2)以及设置在所述第一垫块(3.1)和所述第二垫块(3.2)之间的铰接组件,所述铰接组件包括铰接体(3.3)、锁定销(3.4)和用于长度调节的缸体(3.5),所述铰接体(3.3)的一端通过所述第一垫块(3.1)与所述管片钢垫板(1)连接,其另一端与所述缸体(3.5)连接;所述缸体(3.5)远离所述铰接体(3.3)的一端通过所述第二垫块(3.2)与所述盾构钢垫板(2)连接;所述锁定销(3.4)的一端所述缸体(3.5)连接,而另一端与所述铰接体(3.3)连接。
3.根据权利要求2所述的盾构小半径转弯防止管片损伤装置,其特征在于,所述锁定销(3.4)的数量至少为两个。
4.根据权利要求2所述的盾构小半径转弯防止管片损伤装置,其特征在于,所述管片钢垫板(1)为环形结构,其包括多个依次首尾连接的第一弧形钢垫板,相邻两所述第一弧形钢垫板之间通过第一锁紧件锁紧固定。
5.根据权利要求4所述的盾构小半径转弯防止管片损伤装置,其特征在于,所述盾构钢垫板(2)为环形结构,其包括多个依次首尾连接的第二弧形钢垫板,相邻两所述第二弧形钢垫板之间通过第二锁紧件锁紧固定。
6.根据权利要求5所述的盾构小半径转弯防止管片损伤装置,其特征在于,所述第一锁紧件和所述第二锁紧件均包括螺栓。
7.根据权利要求5所述的盾构小半径转弯防止管片损伤装置,其特征在于,还包括多组限位组件(5),所有的所述限位组件(5)依次首尾连接设置在所述盾构钢垫板(2)上远离所述管片钢垫板(1)的一侧,其数量与所述第二弧形钢垫板相同,且二者一一对应设置。
8.根据权利要求7所述的盾构小半径转弯防止管片损伤装置,其特征在于,所述限位组件(5)包括第一弧形限位板和第二弧形限位板,所述第一弧形限位板和所述第二弧形限位板的弧形弯曲度与所述第二弧形钢垫板相同,且二者对称设置在所述第二弧形钢垫板上以形成限位槽。
9.根据权利要求5所述的盾构小半径转弯防止管片损伤装置,其特征在于,所述第一弧形钢垫板和所述第二弧形钢垫板均为空心钢板结构,且在空心钢板结构内设置加强板;在所述第一弧形钢垫板和所述第二弧形钢垫板上分别设有用于容纳所述第一垫块(3.1)和所述第二垫块(3.2)的凹槽。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的盾构小半径转弯防止管片损伤装置,其特征在于,所述缓冲层(4)包括橡胶垫片。