本實(shí)用新型屬于掘進(jìn)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硬巖掘進(jìn)機(jī)的穩(wěn)定支撐裝置。

背景技術(shù)：

雙護(hù)盾硬巖掘進(jìn)機(jī)（TBM）主機(jī)主要包括刀盤、前盾、伸縮盾（伸縮外盾和伸縮內(nèi)盾）、支撐盾、尾盾等幾部分，其具有兩種工作模式，單護(hù)盾工作模式和雙護(hù)盾工作模式。在圍巖完整性較好情況下，采用支撐盾撐靴撐緊洞壁提供掘進(jìn)反力，刀盤掘進(jìn)和管片拼裝可同時(shí)進(jìn)行；在通過圍巖比較破碎的地段時(shí)，采用單護(hù)盾模式，可減少卡盾風(fēng)險(xiǎn)。因此雙護(hù)盾TBM能夠在適應(yīng)不同地質(zhì)條件下實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)。 雙護(hù)盾TBM中伸縮盾的增加使得主機(jī)整體長度變長，在掘進(jìn)過程中面臨的卡機(jī)風(fēng)險(xiǎn)增加。為降低卡盾風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)主機(jī)時(shí)前盾、伸縮盾、支撐盾、尾盾外形輪廓直徑依次減小。盾體與開挖洞壁間隙從前往后依次增大，在換步過程中盾體的靈活性增加，不利于掘進(jìn)姿態(tài)控制。同時(shí)刀具磨損量達(dá)到一定值后，在更換邊滾刀時(shí)，需要人工開鑿巖石、擴(kuò)大換刀空間。為了提高掘進(jìn)精度、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度、提高掘進(jìn)效率，有必要對(duì)現(xiàn)有的主機(jī)進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述存在的問題和不足，提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、緊湊，便于更換刀盤邊滾刀，降低掘進(jìn)機(jī)的換步姿態(tài)調(diào)整難度，提高掘進(jìn)效率的硬巖掘進(jìn)機(jī)的穩(wěn)定支撐裝置。

為達(dá)到上述目的所采取的技術(shù)方案是：

一種硬巖掘進(jìn)機(jī)的穩(wěn)定支撐裝置，包括對(duì)稱嵌設(shè)在掘進(jìn)機(jī)前盾下部兩側(cè)的兩支撐單元，所述的支撐單元包括與前盾固定連接的導(dǎo)向外套、設(shè)置在導(dǎo)向外套內(nèi)的穩(wěn)定支撐油缸、和與穩(wěn)定支撐油缸的活塞桿固定連接的靴板，所述的導(dǎo)向外套內(nèi)沿軸向設(shè)置有臺(tái)階狀的軸孔一和軸孔二，所述的穩(wěn)定支撐油缸的缸體前端與軸孔一和軸孔二之間的臺(tái)肩匹配貼合頂緊，穩(wěn)定支撐油缸的缸體后端設(shè)置有與導(dǎo)向外套固定連接的后壓板；所述的靴板與穩(wěn)定支撐油缸的活塞桿通過螺栓固定連接，靴板的周邊設(shè)置有與導(dǎo)向外套的軸孔二內(nèi)壁匹配貼合滑動(dòng)的導(dǎo)向密封內(nèi)套，且導(dǎo)向外套和導(dǎo)向密封內(nèi)套之間設(shè)置有密封組件。

所述的密封組件包括開設(shè)在導(dǎo)向外套的軸孔二內(nèi)壁上的多道環(huán)形密封槽、和匹配設(shè)置在密封槽內(nèi)的密封條。

所述的穩(wěn)定支撐油缸的后端設(shè)置有后底座，后壓板上開設(shè)有與后底座對(duì)應(yīng)的通孔，所述的后底座上還固定設(shè)置有端蓋板，端蓋板中部設(shè)置有油管中心孔，且端蓋板與后壓板匹配壓緊貼合。

所述的導(dǎo)向外套后端設(shè)置有連接法蘭盤，所述的后壓板與連接法蘭盤通過螺栓固定連接。

與導(dǎo)向密封內(nèi)套對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向外套側(cè)壁上沿軸向開設(shè)有多個(gè)檢測孔，所述的檢測孔內(nèi)設(shè)置有位移傳感器。

所述的導(dǎo)向外套的外壁上呈圓周均布固設(shè)有多個(gè)固定翼板。

位于前盾下部的兩支撐單元之間的夾角為α，則0°＜α≤180°。

采用上述技術(shù)方案，所取得的有益效果是：

①本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，針對(duì)在雙護(hù)盾TBM整體階梯式設(shè)計(jì)，導(dǎo)致的換步過程中姿態(tài)控制難度大問題，本申請(qǐng)通過在前盾下部設(shè)置兩支撐單元，從而使得換步過程中起到穩(wěn)定支撐作用，控制盾體整體的高度，有效的控制掘進(jìn)方向，防止換步過程中發(fā)生盾體的偏移，提高掘進(jìn)精度和換步效率，解決了階梯式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所帶來的技術(shù)難題；

②當(dāng)雙護(hù)盾TBM的刀盤邊滾刀磨損量達(dá)到最大允許值后，需要進(jìn)行邊滾刀的更換，針對(duì)現(xiàn)階段采用人工開鑿巖壁，勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全風(fēng)險(xiǎn)高的問題，本申請(qǐng)通過支撐單元進(jìn)行刀盤、前盾的整體抬升，為更換邊滾刀提供充足的空間，避免人工開鑿，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了掘進(jìn)效率，保障了換刀的效率和安全性；

③本申請(qǐng)整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅是對(duì)雙護(hù)盾TBM整體結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)化，而且通過對(duì)雙護(hù)盾TBM的輔助支撐作用，保障了TBM的換步和邊滾刀更換的效率和穩(wěn)定性，同時(shí)對(duì)于支撐單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保障了前盾整體強(qiáng)度，整體拆裝維護(hù)方便，導(dǎo)向外套和導(dǎo)向密封內(nèi)套之間還設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)，能夠有效的防止水和雜物等進(jìn)入支撐單元中。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為支撐單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為支撐單元的拆分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中序號(hào)：1為前盾、2為支撐單元、3為導(dǎo)向外套、4為穩(wěn)定支撐油缸、5為靴板、6為軸孔一、7為軸孔二、8為臺(tái)肩、9為后壓板、10為螺栓、11為導(dǎo)向密封內(nèi)套、12為密封槽、13為密封條、14為后底座、15為端蓋板、16為油管中心孔、17為連接法蘭盤、18為檢測孔、19為位移傳感器、20為固定翼板。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做詳細(xì)說明。

參見圖1-圖3，一種硬巖掘進(jìn)機(jī)的穩(wěn)定支撐裝置，包括對(duì)稱嵌設(shè)在掘進(jìn)機(jī)前盾1下部兩側(cè)的兩支撐單元2，位于前盾下部的兩支撐單元之間的夾角為α，則0°＜α≤180°，所述的支撐單元2包括與前盾固定連接的導(dǎo)向外套3、設(shè)置在導(dǎo)向外套3內(nèi)的穩(wěn)定支撐油缸4、和與穩(wěn)定支撐油缸4的活塞桿固定連接的靴板5，所述的導(dǎo)向外套內(nèi)沿軸向設(shè)置有臺(tái)階狀的軸孔一6和軸孔二7，所述的穩(wěn)定支撐油缸4的缸體前端與軸孔一6和軸孔二7之間的臺(tái)肩8匹配貼合頂緊，穩(wěn)定支撐油缸4的缸體后端設(shè)置有與導(dǎo)向外套固定連接的后壓板9；所述的靴板與穩(wěn)定支撐油缸的活塞桿通過螺栓10固定連接，靴板5的周邊設(shè)置有與導(dǎo)向外套的軸孔二7內(nèi)壁匹配貼合滑動(dòng)的導(dǎo)向密封內(nèi)套11，且導(dǎo)向外套3和導(dǎo)向密封內(nèi)套11之間設(shè)置有密封組件，所述的密封組件包括開設(shè)在導(dǎo)向外套3的軸孔二7內(nèi)壁上的多道環(huán)形密封槽12、和匹配設(shè)置在密封槽內(nèi)的密封條13。

其中，穩(wěn)定支撐油缸4的后端設(shè)置有后底座14，后壓板9上開設(shè)有與后底座14對(duì)應(yīng)的通孔，所述的后底座14上還固定設(shè)置有端蓋板15，端蓋板中部設(shè)置有油管中心孔16，且端蓋板15與后壓板9匹配壓緊貼合。

所述的導(dǎo)向外套后端設(shè)置有連接法蘭盤17，所述的后壓板與連接法蘭盤17通過螺栓固定連接，與導(dǎo)向密封內(nèi)套11對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向外套3側(cè)壁上沿軸向開設(shè)有多個(gè)檢測孔18，所述的檢測孔內(nèi)設(shè)置有位移傳感器19，所述的導(dǎo)向外套的外壁上呈圓周均布固設(shè)有多個(gè)固定翼板20。

其工作原理是：當(dāng)需要換步或更換邊滾刀時(shí)，首先驅(qū)動(dòng)支撐單元的穩(wěn)定支撐油缸伸出，靴板與油桿沿導(dǎo)向外套向外移動(dòng)；靴板與洞壁接觸后，穩(wěn)定支撐油缸繼續(xù)伸出；支撐單元的靴板以洞壁反作用力為支反力，將刀盤和前盾整體抬升到需求高度，進(jìn)行換步或者更換邊滾刀動(dòng)作，動(dòng)作完成后，支撐單元的穩(wěn)定支撐油缸收回，刀盤和前盾高度降低至初始位置。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。