盾构接收段管片拉紧结构及盾构装置

  (19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号9.8(22)申请日2023.06.30(71)申请人腾达建设集团股份有限公司地址318050浙江省台州市路桥区路桥大(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332专利代理师(51)Int.Cl.E21D11/08(2006.01)(54)发明名称盾构接收段管片拉紧结构及盾构装置(57)摘要本发明公开了盾构接收段管片拉紧结构及盾构装置，属于盾构装置技术领域。盾构接收段管片拉紧结构设置于隧道内壁面上的管片，呈环形设置的多个管片形成管片环，且盾构机的盾尾能够伸缩抵接至位于最前端的管片的端部，以使盾构机的主机向前推动掘进；盾构接收段管片拉紧结构包括预埋件、连接头和连接件；其中，预埋件固定设置于管片的吊装孔内，连接头连接至预埋件上，连接件的两头分别连接至位于两个管片环上的连接头上，连接件的长度沿隧道的轴线延伸并至少横跨两个管片环，以将位于接收段的各个管片依次连接至位于后端的非接收段的管片上。本发明的盾构接收段管片拉紧结构能避免接收段的管片出现脱开及破碎，安全性高且能保证隧道的成型质量。权利要求书1页说明书4页附图2页CN1165917161.盾构接收段管片拉紧结构，其特征是，其设置于隧道内壁面上的管片(1)，呈环形设置的多个所述管片(1)形成管片环(10)，盾构机的盾尾能够伸缩抵接至位于最前端的所述管片(1)的端部，以使所述盾构机的主机向前推动掘进，所述盾构接收段管片拉紧结构包预埋件，所述预埋件固定设置于所述管片(1)的吊装孔内；连接头(2)，所述连接头(2)连接至所述预埋件上；连接件，所述连接件的两头分别连接至处在两个所述管片环(10)上的所述连接头(2)上，且所述连接件的长度沿所述隧道的轴线延伸并至少横跨两个所述管片环(10)，以将位于接收段的各个所述管片(1)依次连接至位于后端的非接收段的所述管片(1)上。2.如权利要求1所述的盾构接收段管片拉紧结构，其特征是，所述连接件包括：连接杆(3)及螺母，所述连接杆(3)的两端分别螺纹穿过两个所述连接头(2)，所述螺母用于螺纹旋紧所述连接杆(3)与所述连接头(2)。3.如权利要求2所述的盾构接收段管片拉紧结构，其特征是，所述连接件还包括：垫圈，所述垫圈设置于所述螺母与所述连接头(2)之间。4.如权利要求2所述的盾构接收段管片拉紧结构，其特征是，所述连接杆(3)为双头螺杆，所述连接头(2)上设置有螺纹孔(21)，所述双头螺杆的端部能够螺纹穿过所述螺纹孔(21)。5.如权利要求1‑4中任一项所述的盾构接收段管片拉紧结构，其特征是，所述预埋件为预埋螺母，所述连接头(2)具有螺纹部(22)，所述螺纹部(22)能够螺纹拧入所述预埋螺母6.如权利要求2‑4中任一项所述的盾构接收段管片拉紧结构，其特征是，所述连接杆(3)的长度横跨三个依次抵接的所述管片环(10)。7.如权利要求2‑4中任一项所述的盾构接收段管片拉紧结构，其特征是，所述连接杆(3)的长度横跨四个依次抵接的所述管片环(10)。8.如权利要求1‑4中任一项所述的盾构接收段管片拉紧结构，其特征是，所述连接头(2)和所述连接件均由钢制成。9.盾构装置，其特征是，包括如权利要求1‑8中任一项所述的盾构接收段管片拉紧结10.如权利要求9所述的盾构装置，其特征是，所述盾构装置还包括：盾构机和管片(1)，所述管片(1)上设置有注浆孔，所述注浆孔用于向所述管片(1)与所述隧道的内壁面之间的连接处注入浆料。CN116591716盾构接收段管片拉紧结构及盾构装置技术领域[0001]本发明涉及盾构装置技术领域，尤其涉及盾构接收段管片拉紧结构及盾构装置。背景技术[0002]目前，在盾构机开凿隧道中，各个管片之间的连接一般会用弧形螺栓，即使弧形螺栓分别穿过两个管片上的连接孔，再在弧形螺栓的两端部拧紧锁紧螺母；或者在管片上预埋钢板结构件，再将各个预埋钢板结构件相互焊接，从而能够将各个管片拼装为一个整体。[0003]然而，在盾构机的接收段中，接收段具体指的是盾构机的盾首的刀盘即将穿出土体以及穿出土体后的运动的部分；也即是说，当盾构机的盾首的刀盘瞬间脱离隧道内的土体而穿出土体时，即此时刀盘已经穿过土体完成了对隧道的开凿，由于此时刀盘的前部压力消失，而刀盘的后部通过千斤顶抵接在位于最前端的管片的端部上，也即是会造成刀盘的前端出现前倾和晃动，而刀盘和千斤顶的重量又较重，刀盘和千斤顶的晃动很容易引起接收段的管片的脱开、弧形螺栓拉断、管片错台甚至破碎的现象，存在严重安全风险隐患，且不能确保隧道的成型质量。[0004]针对以上问题，亟需盾构接收段管片拉紧结构及盾构装置来解决以上问题。发明内容[0005]本发明的一个目的是提出一种盾构接收段管片拉紧结构，可避开接收段的管片出现脱开、错台及破碎，安全性较高且能确保隧道的成型质量。[0006]为达此目的，本发明采用以下技术方案：[0007]盾构接收段管片拉紧结构，其设置于隧道内壁面上的管片，呈环形设置的多个所述管片形成管片环，盾构机的盾尾能够伸缩抵接至位于最前端的所述管片的端部，以使所述盾构机的主机向前推动掘进，所述盾构接收段管片拉紧结构包括：[0008]预埋件，所述预埋件固定设置于所述管片的吊装孔内；[0009]连接头，所述连接头连接至所述预埋件上；[0010]连接件，所述连接件的两头分别连接至处在两个所述管片环上的所述连接头上，且所述连接件的长度沿所述隧道的轴线延伸并至少横跨两个所述管片环，以将位于接收段的各个所述管片依次连接至位于后端的非接收段的所述管片上。[0011]进一步地，所述连接件包括：[0012]连接杆及螺母，所述连接杆的两端分别螺纹穿过两个所述连接头，所述螺母用于螺纹旋紧所述连接杆与所述连接头。[0013]进一步地，所述连接件还包括：[0014]垫圈，所述垫圈设置于所述螺母与所述连接头之间。[0015]进一步地，所述连接杆为双头螺杆，所述连接头上设置有螺纹孔，所述双头螺杆的端部能够螺纹穿过所述螺纹孔。[0016]进一步地，所述预埋件为预埋螺母，所述连接头具有螺纹部，所述螺纹部能够螺纹CN116591716拧入所述预埋螺母内。[0017]进一步地，所述连接杆的长度横跨三个依次抵接的所述管片环。[0018]进一步地，所述连接杆的长度横跨四个依次抵接的所述管片环。[0019]进一步地，所述连接头和所述连接件均由钢制成。[0020]本发明的另一个目的是提出一种盾构装置，安全性较高且能确保隧道的成型质量。[0021]为达此目的，本发明采用以下技术方案：[0022]盾构装置，包括如上所述的盾构接收段管片拉紧结构。[0023]进一步地，所述盾构装置还包括：[0024]盾构机和管片，所述管片上设置有注浆孔，所述注浆孔用于向所述管片与所述隧道的内壁面之间的连接处注入浆料。[0025]本发明的有益效果为： [0026] 通过将预埋件固定设置在管片的吊装孔内，将连接头连接在预埋件上，并使连接 件的两头分别连接至位于两个管片环上的连接头上，且使连接件的长度沿隧道的轴线延伸 并至少横跨两个管片环，从而可以通过连接杆将位于接收段的各个管片依次连接至位于后 端的非接收段的管片上，即能够将接收段的管片与非接收段的管片相连接，增加了对接收 段的管片的连接强度；当盾构机的盾首穿过土体出现前倾和晃动时，不会引起接收段的管 片的脱开、管片错台甚至破碎的现象，提高了开凿隧道的安全性，且能确保隧道的成型质 [0027]本发明的盾构装置由于包括上述的盾构接收段管片拉紧结构，以能确保接收段 的管片的连接强度，保证接收段的管片在盾构机的盾首穿出本体时不可能会出现破裂损坏的问 题，以使接收段的管片能够稳定地安装在隧道的内壁面上，从而能够有利于提高隧道的成 型质量。 附图说明 [0028] 图1是本发明提供的盾构接收段管片拉紧结构在管片环上的装配结构示意图； [0029] 图2是本发明提供的连接头的结构示意图； [0030] 图3是本发明提供的连接杆的结构示意图。 [0031] 附图标记说明： [0032] 10‑管片环；1‑管片；2‑连接头；21‑螺纹孔；22‑螺纹部；3‑连接杆。 具体实施方式 [0033] 本说明书里面公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥 的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。 [0034] 本说明书里面公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的 替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子 而己。在整个说明书里面，同样的附图标记指示同样的元件。 [0035] 为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面 结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。 CN116591716 [0036]目前，在盾构机的接收段中，当盾构机的盾首的刀盘瞬间脱离隧道内的土体而穿 出土体时，即此时刀盘已经穿过土体完成了对隧道的开凿，由于此时刀盘的前部压力消失， 而刀盘的后部通过千斤顶抵接在位于最前端的管片的端部上，也即是会造成刀盘的前端出 现前倾和晃动，而刀盘和千斤顶的重量又较重，刀盘和千斤顶的晃动很容易引起接收段的 管片的脱开、弧形螺栓拉断、管片错台甚至破碎的现象，存在严重安全风险隐患，且不能确保 隧道的成型质量。 [0037] 为此，本实施例中提出了一种盾构接收段管片拉紧结构和包括该盾构接收段管 片拉紧结构的盾构装置；其中，如图1所示，盾构装置还包括盾构机和管片1，盾构机用于在 土体内开凿隧道，管片1设置在隧道的内壁面上，以形成稳定的隧道；且呈环形设置的多个 管片1形成一个管片环10，即若干个管片环10依次抵接在隧道的内壁面上，盾构机的盾尾能 够伸缩抵接至位于最前端的管片1的端部，以使盾构机的主机向前推动掘进。其中，当盾构 机的盾尾伸至最大伸长长度也抵接不到最前端的管片1的端部时，此时盾构机需要停机，以 在最前端的管片1的端部处拼装管片1，以实现边开凿隧道边拼装管片1的工作过程。其中， 盾构机的开凿推进方向具体如图1中的箭头A所示。本实施例中的盾构机的工作原理为现有 技术中常见的盾构原理，此处不再进行详细赘述。 [0038] 具体而言，该盾构接收段管片拉紧结构设置在隧道的内壁面上的管片1上，以能够 将位于接收段的各个管片1依次连接至位于后端的非接收段的管片1上，从而能够加强对接 收段的管片1的连接强度，以保证隧道的成型质量。其中，接收段具体指的是盾构机的盾首 的刀盘即将穿出土体以及穿出土体后的运动的部分，位于接收段后端的部分为非接收段。 [0039] 其中，在管片1上设置有注浆孔，注浆孔用于向管片1与隧道的内壁面之间的连接 处注入浆料，以确保二次注浆施工；注浆孔还能够确保管片1举升及用于拼装管片1、连接拼 装机。 [0040] 进一步地，如图1和图2所示，盾构接收段管片拉紧结构包括预埋件、连接头2和连 接件；其中，预埋件固定设置在管片1的吊装孔内，连接头2连接在预埋件上，连接件的两端 分别连接至位于两个管片环10上的连接头2上，且连接件的长度沿隧道的轴线延伸并至少 横跨两个管片环10，从而能够通过连接件将位于接收段的各个管片1依次连接至位于后端 的非接收段的管片1上。 [0041] 本实施例中相对于现存技术而言增大了对接收段的管片1的连接强度，通过使连 接件的两头分别连接至位于两个管片环10上的连接头2上，且使连接件的长度沿隧道的轴 线延伸并至少横跨两个管片环10，从而可以通过连接杆3将位于接收段的各个管片1依次连 接至位于后端的非接收段的管片1上，即能够将接收段的管片1与非接收段的管片1相连接， 增加了对接收段的管片1的连接强度；当盾构机的盾首穿过土体出现前倾和晃动时，能够确 保接收段的管片1脱出盾构机的盾尾过程中不发生变形脱开、管片1错台甚至破碎的现象，