技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种全断面隧道掘进机，尤其是一种防侧滚式全断面隧道掘进机。
背景技术
[0002] 全断面隧道掘进机在掘进中，常常会发生侧滚现象。通常轻微侧滚并不影响施工，但侧滚累积到一定程度或突然的较大侧滚，则存在着极大的施工隐患，轻则影响施工进度和
质量，重则会造成设备损坏，无法出洞，甚至危及施工人员生命。
现有技术中，通常采用安装监测或报警装置，监测侧滚
角度，及时反转刀盘予以纠偏的方式，进行此问题处理。这种反转刀盘予以纠偏的方式，针对由于刀盘旋转而引起的累积侧滚或许有一定效果，而针对由于穿越不均质
地层或小
转弯半径引发的突然较大侧滚，则显得无能为
力。
[0003] 已公布的
申请号为201811416134.6中公开了一种安装于盾体左右两侧的防侧滚装置，这种技术存在着如下
缺陷：1) 这种防侧滚装置安装于盾体外侧，增大了盾体前进阻力，不利于全断面隧道掘进机高效施工；2) 这种防侧滚装置仅适用于土质地层施工，若施工地层周围含有卵石时或其他
块状物质时，易造成全断面隧道掘进机无法通过。
发明内容
[0004] 针对上述现有技术缺陷，本实用新型提供了一种具有防侧滚结构和自动复位结构的防侧滚式全断面隧道掘进机，可有效减少或抵消由于盾体侧滚而引发的安全施工隐患。
[0005] 为实现上述技术目的，本实用新型通过以下技术方案实现：一种防侧滚式全断面隧道掘进机，包括盾体等。所述盾体外表面下部设置有防滑结构，防滑结构在盾体左右两侧呈对称布置。采用这种带有防滑结构的盾体，不仅可以增加施工中盾体与周围土体的滚动静
摩擦系数，同时由于防滑结构仅设置于盾体外表面下部，且左右对称布置，致使盾体
重心下移，增加了盾体自身
转动惯量，从而减少或抵消由于土压力
不平衡或刀盘旋转而引起的第一附加转动力矩影响，在施工中起到防止盾体侧滚的作用。
[0006] 采用上述这种设有防滑结构的盾体，由于其质量分布不均匀，正常施工时，其重心位于盾体中垂线下部。盾体发生侧滚时，盾体重心随之发生偏转，向第一附加转动力矩相反方向偏离盾体中垂线。由此，盾体自重对其本身产生与第一附加转动力矩方向相反的第二附加转动力矩。在第二附加转动力矩影响下，盾体停止继续侧滚并产生自动回复原位倾向，从而起到自动纠偏的作用。
[0007] 为
预防上述防滑结构在施工中，同时增大盾体与周围土体间的前进摩擦系数。防滑结构应与盾体在轴向同长。防滑结构可采用带有与盾体轴向平行条纹的耐磨板材，也可采用数条条状
钢板间隔固定于盾体表面的。
[0008] 做为本实用新型的进一步改进，进一步要解决的技术问题是：提供一种在盾体即将发生侧滚或已经发生突发较大侧滚时，可予以有效控制或快速纠偏的全断面隧道掘进机。为此，对于上述防侧滚式全断面隧道掘进机，其盾体内部安装有
配重装置，所述配重装置由底座、配重块、左右托架组成。底座固定安装在盾体最底部，左右托架对称安装在盾体左右两侧，配重块与底座、左右托架均可拆卸式固定安装在一起。设备闲置或正常施工时，为确保盾体的
稳定性，配重块一般安装在底座上。当设备即将发生侧滚或已经发生突发性侧滚时，将配重块从底座上取出，放到即将或已发生侧滚相反方向的托架上。由配重块向盾体产生与侧滚方向相反的第三附加转动力矩。盾体在第三附加转动力矩影响下，盾体停止继续侧滚并产生自动回复原位倾向，从而起到控制或快速纠偏的目的。
[0009] 所述左右托架对称安装在盾体左右两侧，不仅局限于左右托架直接固定安装在盾体上，也可以是靠近盾体左右两侧的其他装置上，如机内平台上等。
[0010] 做为本实用新型的进一步改进，所述配重块可由多块组成，以方便配重块在使用和搬运中符合人机工程要求，且更方便灵活。盾体发生侧滚或即将发生侧滚时，每个配重块可单独使用，也可多块组合使用。
[0011] 所述底座由底座主体、第一限位块和第一
锁紧部件组成，第一限位块固定在底座主体上，用于防止配重块发生前后或左右位移，第一锁紧部件一端可旋转的安装在底座主体上，另一端设置有可旋转螺杆，与底座主体上设置的
螺纹孔配合。第一锁紧部件用于配重块的固定锁死，防止施工中由于设备振动而造成的配重块脱离原位。
[0012] 所述左右托架由托架主体、第二限位块和第二锁紧部件组成，第二限位块固定在托架主体上，用于防止配重块发生前后或左右位移，第二锁紧部件一端可旋转的安装在盾体或左右托架主体上，另一端设置有可与左右托架主体锁紧的锁紧机构，以防止配重块在使用中从托架主体上滑落发生危险。
附图说明
[0013] 图1为本实用新型防侧滚式全断面隧道掘进机盾体断面示意图；
[0014] 图2为本实用新型防侧滚式全断面隧道掘进机的配重块底座和配重块安装示意图；
[0015] 图3为本实用新型防侧滚式全断面隧道掘进机的配重装置的托架示意图。
[0016] 图中：1.防滑结构，2.配重装置，3.盾体，21.底座，22.配重块，23.左右托架，211.底座主体，212.第一限位块，213.第一锁紧部件，231.托架主体，232.第二限位块，233.第二锁紧部件。
具体实施方式
[0017] 以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细说明。
[0018] 如图1所示，本实用新型全断面隧道掘进机，主要由刀盘系统、推进系统、盾体3等组成。所述盾体3外表面设置有防滑结构1，防滑结构1固定在盾体3下部，呈左右对称布置。采用这种带有防滑结构1的盾体3，不仅可以增加施工中盾体3与周围土体的滚动
静摩擦系数，同时由于防滑结构1仅设置于盾体外表面下部，且左右对称布置，致使盾体3重心下移，增加了盾体3自身转动惯量，从而减少或抵消由于土压力不平衡或刀盘旋转而引起的第一附加转动力矩影响，在施工中起到防止盾体3侧滚的作用。
[0019] 采用上述这种设有防滑结构1的盾体3，由于其质量分布不均匀，正常施工时，其重心位于盾体中垂线下部。盾体3发生侧滚时，盾体3重心随之发生偏转，向第一附加转动力矩相反方向偏离盾体3中垂线。由此，盾体3自重对其本身产生与第一附加转动力矩方向相反的第二附加转动力矩。在第二附加转动力矩影响下，盾体3停止继续侧滚并产生自动回复原位倾向，从而起到自动纠偏的作用。
[0020] 为预防上述防滑结构1在施工中，同时增大盾体3与周围土体间的前进摩擦系数。防滑结构1应与盾体3在轴向同长。防滑结构1可采用带有与盾体3轴向平行条纹的耐磨板材，也可采用数条条状钢板间隔固定于盾体3表面的。
[0021] 如图1所示，本实用新型全断面隧道掘进机，所述盾体3内部安装有配重装置2，所述配重装置2由底座21、配重块22、左右托架23组成。底座21固定安装在盾体3最底部，左右托架23对称安装在盾体3左右两侧。配重块22与底座21、左右托架23均可拆卸式固定安装在一起。设备闲置或正常施工时，为确保盾体3的稳定性，配重块22一般安装在底座21上。当设备即将发生侧滚或已发生突发性较大侧滚时，将配重块22由底座21上取出，转移到即将或已发生侧滚相反方向的托架23上。由配重块22向盾体3产生与侧滚方向相反的第三附加转动力矩。盾体3在第三附加转动力矩影响下，盾体3停止继续侧滚并产生自动回复原位倾向，从而起到控制或快速纠偏的目的。
[0022] 如图2、图3所示，所述配重块22可由多块组成，以便配重块22在使用和搬运中符合人机工程要求，且在使用中更灵活方便。盾体3发生侧滚或即将发生侧滚时，每个配重块22可单独使用，也可多块组合使用。
[0023] 如图2所示，上述底座21由底座主体211、第一限位块212和第一锁紧部件213组成，第一限位块212固定在底座主体211上，用于防止配重块22发生前后或左右位移，第一锁紧部件213一端可旋转的安装在底座主体211上，另一端设置有可旋转螺杆，与底座主体211上设置的
螺纹孔配合。第一锁紧部件213用于配重块22的固定锁死，防止施工中由于设备振动而造成的配重块22脱离原位。
[0024] 如图3所示，上述左右托架23由托架主体231、第二限位块232和第二锁紧部件233组成，第二限位块232固定在托架主体231上，用于防止配重块22发生前后或左右位移，第二锁紧部件233一端可旋转的安装在盾体3或托架主体231上，另一端设置有可与托架主体231锁紧的锁紧机构，以防止配重块22在使用中从托架主体231上滑落发生危险。
[0025] 最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型
实施例技术方案的精神和范围。
