【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及盾構施工超前注漿，具體涉及一種盾構地中對接保持圍巖穩定式超前注漿裝置。
技術介紹
1、近年來隨著盾構設備的迭代，新工藝、新技術的不斷出現，規劃中的跨江跨海隧道越來越多，超大直徑、超高水壓、超長距離等極端條件的耦合使盾構地中對接技術成為修建超長距離海底盾構隧道的新趨勢，在極端環境中開挖面失穩會導致嚴重的財產損失與人員傷亡，因此在盾構對接時保持開挖面穩定是保證海底盾構隧道安全施工的關鍵。
2、盾構拆機產生臨空面時圍巖變形驟增，且拱底沉降變化最顯著，需要提前進行地層預加固，在進行超前注漿時，需要將超前鉆機安裝至轉動座上，之后轉動座轉動帶動超前鉆機轉動至超前注漿管位置處，使得超前鉆機與超前注漿管對齊，但是，在對超前鉆機與轉動座固定連接時，通常采用多個螺栓進行固定連接，同時需要調整超前鉆機的角度，操作較為復雜，為了達到方便對超前鉆機進行安裝的目的，因此提供了盾構地中對接保持圍巖穩定式超前注漿裝置。
技術實現思路
1、本專利技術為了克服以上技術的不足，提供了一種方便對超前鉆機進行安裝且提供盾構地中對接保持圍巖穩定式超前注漿裝置。
2、本專利技術克服其技術問題所采用的技術方案是：
3、一種盾構地中對接保持圍巖穩定式超前注漿裝置，包括安裝于盾構機前端的刀盤、設置于盾構機內腔中的固定架以及沿圓周方向均勻間隔安裝于于固定架上的n個超前注漿管，還包括：
4、安裝于盾構機內腔中的安裝架；
5、支撐座，固定于安裝架的前端，支撐座上設置
6、轉動座，呈圓環形機構，其通過轉動連接機構轉動安裝于支撐座的前端，轉動座的軸線沿水平方向設置；
7、轉動座驅動機構，設置于支撐座中，用于驅動轉動座轉動；
8、安裝座，沿豎直方向設置于轉動座上，安裝座內設置有密閉的空腔，空腔的左右兩端分別沿水平方向滑動插裝有插桿；
9、超前鉆機，其下端設置有軸接機構；
10、插桿驅動機構，設置于轉動座中，用于驅動插桿沿水平方向滑動，當轉動座轉動到安裝位時，插桿驅動機構驅動插桿向內運動到位于空腔中，當轉動座轉動至遠離安裝位時，插桿驅動機構驅動插桿向外伸出插入超前鉆機的軸接機構中實現超前鉆機與安裝座的轉動連接，以及
11、角度驅動機構，設置于安裝座上，用于調節超前鉆機的初始狀態的仰角向水平方向調節。
12、進一步的，上述轉動連接機構包括沿圓周方向設置于支撐座前端的凸緣以及沿圓周方向設置于轉動座內壁上且與凸緣相匹配的滑槽ⅰ，凸緣嵌裝于滑槽ⅰ中。
13、進一步的，上述轉動座驅動機構包括安裝于支撐座中的電機ⅰ、同軸安裝于電機ⅰ輸出軸上的齒輪ⅰ、沿圓周方向設置于轉動座中的內齒輪，所述電機ⅰ的軸線沿水平方向設置，內齒輪與轉動座相同軸設置，所述齒輪ⅰ與內齒輪相嚙合。
14、進一步的，上述超前鉆機安裝位位于支撐座的底部。
15、進一步的，上述軸接機構包括分別沿豎直方向設置于超前鉆機底部左右兩側的支桿，所述支桿的底部設置有齒輪ⅱ，所述齒輪ⅱ的軸線沿水平方向設置，齒輪ⅱ沿軸向設置有安裝孔，所述安裝孔的內徑與插桿的外徑相匹配，轉動座轉動到安裝位時，將兩個齒輪ⅱ分別置于安裝座的左右兩側，轉動座轉動至遠離安裝位時，插桿驅動機構驅動插桿向外伸出插入同側對應的齒輪ⅱ的安裝孔中。
16、進一步的，上述插桿驅動機構包括水平安裝于空腔中的滑桿、兩個滑板、沿豎直方向設置于安裝座中的滑槽ⅱ以及滑動安裝于滑槽ⅱ中的滑塊，所述滑桿的軸線沿左右方向水平設置，滑板沿滑桿的軸向滑動安裝于滑桿上，插桿的內側端固定于同側對應的滑板的外側端，滑塊上端左右兩側分別鉸接安裝有連桿，連桿的頭端與同側對應的滑板鉸接連接，彈簧ⅰ位于滑槽ⅱ中，彈簧ⅰ的軸向沿豎直方向設置，彈簧ⅰ的一端與安裝座相連接，其另一端與滑塊相連接，當彈簧ⅰ處于自由狀態時，滑塊下移至下至點位，滑板向內側滑動至將插桿收縮至空腔中，插桿的外端面位于安裝座側端面的內部，當轉動座轉動至遠離安裝位時，同步驅動機構驅動滑塊上移，滑板向外側滑動至將插桿頂出。
17、進一步的，上述角度驅動機構包括安裝于安裝座上的支架、轉動安裝于支架上的轉軸ⅰ以及安裝于支架上的電機ⅱ，所述轉軸ⅰ的軸線沿水平方向設置，轉軸ⅰ與電機ⅱ的輸出軸同軸傳動連接，齒輪ⅲ同軸安裝于轉軸ⅰ的頭端，當超前鉆機通過軸接機構與安裝座轉動連接時，齒輪ⅲ與齒輪ⅱ相嚙合。
18、進一步的，上述同步驅動機構包括沿豎直方向設置于安裝座底部的滑槽ⅲ、沿豎直方向滑動安裝于滑槽ⅲ中的頂桿、沿水平方向安裝于頂桿底部的齒條ⅰ、水平方向設置于轉動座中的滑槽ⅵ、滑動安裝于滑槽ⅵ中的齒條ⅱ以及沿豎直方向滑動插裝于轉動座中的擠壓桿，齒輪ⅴ轉動安裝于轉動座中，齒輪ⅴ位于齒條ⅰ與齒條ⅱ之間，齒輪的上端與齒條ⅰ相嚙合，齒輪ⅴ的下端與齒條ⅱ相嚙合，所述頂桿的頭端設置有導向斜面ⅲ，滑塊的下端與導向斜面ⅲ相滑動摩擦接觸，彈簧ⅲ沿水平方向設置，彈簧ⅲ的一端與轉動座相連接，其另一端與頂桿相連接，齒條ⅱ的頭端設置有導向斜面ⅲ，擠壓桿的頭端與導向斜面ⅲ相滑動摩擦接觸，擠壓桿的下端設置有圓弧倒角，所述支撐座的頭端水平安裝有圓弧形的弧形板，當轉動座轉動到安裝位時，擠壓桿的圓弧倒角與弧形板的圓弧面滑動摩擦接觸擠壓桿受到擠壓力向上滑動通過導向斜面ⅲ推動齒條ⅱ滑動，齒輪ⅴ驅動齒條ⅰ反向滑動并壓縮彈簧ⅲ，彈簧ⅰ拉動滑塊下移，當彈簧ⅲ處于自由狀態時，其推動頂桿移動至利用導向斜面ⅲ驅動滑塊上移并拉伸彈簧ⅰ。
19、為了實現對超前鉆機連接的鎖止，還包括沿水平方向設置于滑塊外側端的推動架、沿水平方向設置于推動架內的滑槽ⅳ、通過滑軌滑動安裝于滑槽ⅳ中的豎板、沿豎直方向設置于豎板內的滑槽ⅴ以及滑動安裝于滑槽ⅴ中的固定塊以及水平插裝于豎板中的按壓塊，安裝座的前端設置有與豎板相匹配的卡槽，所述卡槽的下端設置有插槽，所述固定塊的上端設置有導向斜面ⅰ，其下端設置有導向斜面ⅱ，彈簧ⅱ設置于滑槽ⅴ中，其上端與豎板相連接，其下端與固定塊相連接，導向斜面ⅰ與按壓塊的內側端滑動摩擦接觸，當滑塊上移至上止點位置時，將豎版推動至卡槽中后，彈簧ⅱ推動固定塊的下端插入插槽中，當向內側推動按壓塊時，按壓塊通過導向斜面ⅰ驅動固定塊上移從插槽中脫離并壓縮彈簧ⅱ。
20、為了實現對超前鉆機位置的鎖死，還包括沿圓周方向設置于支撐座外壁上的n個定位座、沿水平方向設置于定位座中的定位槽、沿水平方向滑動安裝于轉動座中的定位板以及轉動安裝于轉動座中的轉軸ⅱ，所述定位板的尺寸與定位槽相匹配，所述定位板的側端延其長度設置有若干齒槽，所述轉軸ⅰ上安裝有錐齒輪ⅰ，所述轉軸ⅱ的上端安裝有錐齒輪ⅱ，轉軸ⅱ的下端安裝有齒輪ⅳ，錐齒輪ⅰ與錐齒輪ⅱ相嚙合，齒輪ⅳ與定位板的齒槽相嚙合，當轉動座轉動至超前鉆機正對于一前注漿管且電機ⅱ轉動使超前鉆機向水平方向調整角度過程中定位板從轉動座中伸出并插入對應的定位座的定位槽中。
21、本專利技術的有益效果是：
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1.一種盾構地中對接保持圍巖穩定式超前注漿裝置，包括安裝于盾構機（1）前端的刀盤（2）、設置于盾構機（1）內腔中的固定架（3）以及沿圓周方向均勻間隔安裝于于固定架（3）上的N個超前注漿管（4），其特征在于，還包括：
2.根據權利要求1所述的盾構地中對接保持圍巖穩定式超前注漿裝置，其特征在于：所述轉動連接機構包括沿圓周方向設置于支撐座（10）前端的凸緣（13）以及沿圓周方向設置于轉動座（6）內壁上且與凸緣（13）相匹配的滑槽Ⅰ（14），凸緣（13）嵌裝于滑槽Ⅰ（14）中。
3.根據權利要求1所述的盾構地中對接保持圍巖穩定式超前注漿裝置，其特征在于：所述轉動座驅動機構包括安裝于支撐座（10）中的電機Ⅰ（11）、同軸安裝于電機Ⅰ（11）輸出軸上的齒輪Ⅰ（12）、沿圓周方向設置于轉動座（6）中的內齒輪（15），所述電機Ⅰ（11）的軸線沿水平方向設置，內齒輪（15）與轉動座（6）相同軸設置，所述齒輪Ⅰ（12）與內齒輪（15）相嚙合。
4.根據權利要求1所述的盾構地中對接保持圍巖穩定式超前注漿裝置，其特征在于：所述超前鉆機安裝位位于支撐座（10）的底部。<...
【技術特征摘要】
1.一種盾構地中對接保持圍巖穩定式超前注漿裝置，包括安裝于盾構機（1）前端的刀盤（2）、設置于盾構機（1）內腔中的固定架（3）以及沿圓周方向均勻間隔安裝于于固定架（3）上的n個超前注漿管（4），其特征在于，還包括：
2.根據權利要求1所述的盾構地中對接保持圍巖穩定式超前注漿裝置，其特征在于：所述轉動連接機構包括沿圓周方向設置于支撐座（10）前端的凸緣（13）以及沿圓周方向設置于轉動座（6）內壁上且與凸緣（13）相匹配的滑槽ⅰ（14），凸緣（13）嵌裝于滑槽ⅰ（14）中。
3.根據權利要求1所述的盾構地中對接保持圍巖穩定式超前注漿裝置，其特征在于：所述轉動座驅動機構包括安裝于支撐座（10）中的電機ⅰ（11）、同軸安裝于電機ⅰ（11）輸出軸上的齒輪ⅰ（12）、沿圓周方向設置于轉動座（6）中的內齒輪（15），所述電機ⅰ（11）的軸線沿水平方向設置，內齒輪（15）與轉動座（6）相同軸設置，所述齒輪ⅰ（12）與內齒輪（15）相嚙合。
4.根據權利要求1所述的盾構地中對接保持圍巖穩定式超前注漿裝置，其特征在于：所述超前鉆機安裝位位于支撐座（10）的底部。
5.根據權利要求1所述的盾構地中對接保持圍巖穩定式超前注漿裝置，其特征在于：所述軸接機構包括分別沿豎直方向設置于超前鉆機（7）底部左右兩側的支桿（16），所述支桿（16）的底部設置有齒輪ⅱ（17），所述齒輪ⅱ（17）的軸線沿水平方向設置，齒輪ⅱ（17）沿軸向設置有安裝孔（18），所述安裝孔（18）的內徑與插桿（22）的外徑相匹配，轉動座（6）轉動到安裝位時，將兩個齒輪ⅱ（17）分別置于安裝座（8）的左右兩側，轉動座（6）轉動至遠離安裝位時，插桿驅動機構驅動插桿（22）向外伸出插入同側對應的齒輪ⅱ（17）的安裝孔中。
6.根據權利要求1所述的盾構地中對接保持圍巖穩定式超前注漿裝置，其特征在于：所述插桿驅動機構包括水平安裝于空腔（23）中的滑桿（25）、兩個滑板（26）、沿豎直方向設置于安裝座（8）中的滑槽ⅱ（24）以及滑動安裝于滑槽ⅱ（24）中的滑塊（27），所述滑桿（25）的軸線沿左右方向水平設置，滑板（26）沿滑桿（25）的軸向滑動安裝于滑桿（25）上，插桿（22）的內側端固定于同側對應的滑板（26）的外側端，滑塊（27）上端左右兩側分別鉸接安裝有連桿（29），連桿（29）的頭端與同側對應的滑板（26）鉸接連接，彈簧ⅰ（35）位于滑槽ⅱ（24）中，彈簧ⅰ（35）的軸向沿豎直方向設置，彈簧ⅰ（35）的一端與安裝座（8）相連接，其另一端與滑塊（27）相連接，當彈簧ⅰ（35）處于自由狀態時，滑塊（27）下移至下至點位，滑板（26）向內側滑動至將插桿（22）收縮至空腔（23）中，插桿（22）的外端面位于安裝座（8）側端面的內部，當轉動座（6）轉動至遠離安裝位時，同步驅動機構驅動滑塊（27）上移，滑板（26）向外側滑動至將插桿（22）頂出。
7.根據權利要求5所述的盾構地中對接保持圍巖穩定式超前注漿裝置，其特征在于：所述角度驅動機構包括安裝于安裝座（8）上的支架（19）、轉動安裝于支架（19）上的轉軸ⅰ（31）以及安裝于支架（19）上的電機ⅱ（20），所述轉軸ⅰ（31）的軸線沿水平方向設置，轉軸ⅰ（31）與電機ⅱ（20）的輸出軸同軸傳動連接，齒輪ⅲ（21）同軸安裝于轉軸ⅰ（31）的頭端，當超前鉆機（7）通過軸接機構與安裝座（8）轉動連接時，齒輪ⅲ（21）與齒輪ⅱ（17）相嚙合。
8.根據權利要求6所述的盾構地中對接保持圍巖穩定式超前注漿裝置，其特征在于：所述同步驅動機構包括沿豎直方向設置于安...
【專利技術屬性】
技術研發人員：舒計城，胡浩，陳建福，楊公標，陳鵬，陳健，王曉瓊，金大龍，韓冰宇，韓鳳啟，資誼，孫文昊，邵泳翔，白一兵，馬澤坤，路蕓蕓，吳佳明，何應道，
申請(專利權)人：中鐵十四局集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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