专利汇可以提供地下工程挤入装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及地下工程挤入装置,属于地下空间开发技术领域。其解决了 现有技术 在地下空间施工过程中带来地面沉降 变形 所造成的不良影响和 风 险。本发明包括引导体、振动系统、润滑系统、导向系统、切削机构和闸 门 ,振动系统位于引导体四壁,润滑系统沿引导体四壁内置润滑管道且与相应润滑 喷嘴 连通,导向系统位于引导体前端四壁,切削机构位于引导体的内腔前端,闸门位于功能仓内。本发明装置所产生的法向 挤压 应 力 与周边土体松弛 应力 方向相反,将其引用于抵抗或大部对冲土体松弛应力,使地下工程施工过程即成为无形支护过程;节省造价、缩短工期;有效减少施工风险。本发明非常适应土层特别是软土地质在不中断使用前提下的工程施工。,下面是地下工程挤入装置专利的具体信息内容。
1.一种地下工程挤入装置,其特征在于:包括引导体、振动系统、润滑系统、导向系统、切削机构和闸门,振动系统位于引导体四壁,润滑系统沿引导体四壁内置润滑管道且与相应润滑喷嘴连通,导向系统位于引导体前端四壁,切削机构位于引导体的内腔前端,闸门位于引导体功能舱内;
所述引导体包括挤土腔体(1)、壳体壁(2)、加强板(3)、功能舱(4),挤土腔体(1)设制为一定长、宽、高的前端投影面积小于后端投影面积的梯形状或锥形状中空腔体,壳体壁(2)为二层面板中间焊接加强板(3)相互支撑组成以增强壳体整体厚度和强度的网格状钢结构,引导体分为前后二个部分,前部分为梯形状或锥形状的挤土腔体(1),后部分为与预应力混凝土腔体(5)连接的功能舱(4),功能舱(4)形状为有一定长度的中空矩形钢结构,功能舱(4)前端与挤土腔体(1)的后端外框尺寸一致,功能舱(4)后端与预应力混凝土腔体(5)前端外框尺寸一致;预应力混凝土腔体(5)为有一定壁厚和节长的中空的矩形高强预制混凝土构件,并可方便多节前后对接以不断延长;功能舱(4)前端与挤土腔体(1)后端接触面采用弹性密封垫(20)嵌入专设的并避开螺栓孔(8)位置的密封槽(20')内,弹性密封垫(20)凸出密封槽(20')顶面,其对接处采用凸凹镶嵌(34)搭接方式,螺栓(9)拧紧时将弹性密封垫(20)凸出面压紧至与密封槽(20')顶面平齐,功能舱(4)后端与预应力混凝土腔体(5)对接面以及前后预应力混凝土腔体(5)对接面其正立面和水平面均采用弹性密封垫(20)并嵌入在预应力混凝土腔体(5)正立面密封槽(20')和水平面密封槽(20')内实现对接处的双级密封,挤土腔体(1)与功能舱(4)对接的端面沿周长设置有台肩(7),沿台肩(7)四周均匀设置有螺栓孔(8),采用螺栓(9)连接;功能舱(4)内提供足够安装旋转门(10)、上门轴座(11)、下门轴座(12)、主刀盘固定座(13)、次刀盘固定座(14)以及动力装置(41)和传动机构的空间;
所述振动系统包括气源振动器(15)、风管(16)、振动板(17);挤土腔体(1)和功能舱(4)四壁适当位置均开设一定面积的矩形或圆形孔洞(18),孔洞(18)内边缘设成台阶(19),台阶(19)平面设有弹性密封垫(20),振动板(17)压在弹性密封垫(20)上并通过螺栓(9)贯穿将其安装在孔洞(18)内台阶(19)上;振动板(17)安装完毕后外板面比壳体壁(2)外平面略高;在振动板(17)内壁适当位置通过螺栓(9)安装有气源振动器(15),风管(16)于壳体壁(2)两面板间沿纵向铺设并与各气源振动器(15)接通,在气源振动器(15)和风管接头(22)部位设置有检视窗(23),检视窗(23)用于安装或维修风管接头(22)及气源振动器(15)之用,检视窗(23)采用内盖板(24)并通过螺栓(9)及弹性密封垫(20)与壳体内壁(2')拧紧达到封闭,通过风管(16)送入高压气体,气源振动器(15)作用在振动板(17)产生的振幅和激振力被传递到紧贴振动板(17)的砂土层,从而破坏砂土对引导体产生的静吸附作用而达到降低侧摩阻目的;
所述润滑系统包括润滑主管道(25)、润滑喷嘴(26)、扇形出口(6);在壳体壁(2)两面板间适当位置沿纵向设置润滑主管道(25),润滑主管道(25)外端与润滑液输送泵连接,沿润滑主管道(25)延伸方向相应于润滑喷嘴(26)处通过润滑次管道(25')连接;为检修和连接方便,在润滑喷嘴(26)处设置有检视窗(23),检视窗(23)其构造、安装方法同振动系统检视窗(23);挤土腔体(1)、功能舱(4)、预应力混凝土腔体(5)四壁适当位置设有至少一个润滑喷嘴(26),润滑喷嘴(26)设有外螺纹,与壳体壁(2)和预应力混凝土腔体(5)侧壁专门设置的内螺纹配合拧紧即妥,润滑喷嘴(26)出口制成扇形状,扇形出口(6)方向与挤进方向相悖;泥浆泵将根据现场土性状调制好的润滑剂通过润滑主管道(25)、润滑次管道(25')泵送至润滑喷嘴(26)喷出,于是,润滑剂在砂土与引导体外侧壁摩擦面形成一层薄薄的液态隔膜;
所述导向系统包括导向板(27)、转向油缸(28)、轴销(29)、连接座(30)、油管(21),在挤土腔体(1)四壁前端相应位置安设有与挤土腔体(1)截面尺寸一致的每壁前端至少一块导向板(27),导向板(27)后端设有凸台(31),挤土腔体(1)四壁前端设有凹槽(32),凸台(31)与凹槽(32)中心设有轴孔(33),将凸台(31)对准凹槽(32)插入使轴孔(33)同心,将轴销(29)分段穿入轴孔(33),使导向板(27)的凸台(31)与挤土腔体(1)四壁前端的凹槽(32)形成铰接;在挤土腔体(1)四壁两面板间相应位置内设配套转向油缸(28),转向油缸(28)由油管(21)输送液压油驱动;转向油缸活塞杆(28')前端设有轴孔(33)与导向板(27)相应位置于两面板间内置的连接座(30)用轴销(29)铰接,伸出或收缩转向油缸活塞杆(28')进而带动导向板(27)绕轴销(29)转动而实现导向板(27)在适当范围内的角度变化;单块导向板(27)壳体内置至少一个供转向油缸活塞杆(28')铰接的连接座(30)并通过转向油缸活塞杆(28')与挤土腔体(1)内置的相应位置的至少一个转向油缸相连接;导向板(27)于竖向左右对应两边的为一组、水平上下对应为另一组,分别于各组相对应的转向油缸活塞杆(28')轴孔(33)铰接,竖向一侧转向油缸活塞杆(28')伸出或收缩时对应的另一侧转向油缸活塞杆(28')与之正好相反,即产生收缩或伸出,则带动导向板(27)之连接座(30)作同步运动,进而形成导向板(27)通过凸台(31)和凹槽(32)之轴孔(33)绕轴销(29)作相应方向的转动,即形成向左或向右的角度变化,同样,水平方向之上转向油缸活塞杆(28')伸张或收缩而相对应的下转向油缸活塞杆(28')反之产生收缩或伸张,则通过带动连接座(30)联动导向板(27)绕轴销(29)作相应旋转运动,即形成向上或向下的角度变化,进而达到在适当角度范围调整挤土腔体(1)的行进方位;
所述切削机构包括主刀盘(35)、次刀盘(36)、风动冲击锤(37)、主传动轴(38)、次传动轴(39)、传动键(40)、动力装置(41)、固定架(42);主刀盘(35)包括切削刀刃(43)、动力装置(41);主刀盘(35)为圆形,位于挤土腔体(1)前端,主刀盘(35)前端面比导向板(27)前端面后退微小距离;根据挤土腔体(1)截面尺寸设置至少一个主刀盘(35);主刀盘(35)前端面制有一道道角度不一且间断设置的切削刀刃(43),主刀盘(35)后面通过主传动轴(38)与后部动力装置(41)连接,动力装置(41)驱动主传动轴(38)进而带动主刀盘(35)产生巨大扭矩;
动力装置(41)采用液压马达;主刀盘(35)与挤土腔体(1)前端边框切线空洞部分,相应设置有至少一个次刀盘(36);次刀盘(36)前端面同样制有一道道角度不一且间断设置的切削刀刃(43),次刀盘(36)通过传动键(40)与连接动力装置(41)的次传动轴(39)键槽套接,动力装置(41)将旋转力矩通过次传动轴(39)传递给固定在次刀盘(36)中心的传动键(40),进而带动次刀盘(36)同步旋转实施对土体的切削;次传动轴(39)轴心设有纵向孔,沿纵向孔安装有水平顶推油缸(44);水平顶推油缸活塞杆(45)与次刀盘(36)后端部采用轴销(29)铰接,水平顶推油缸活塞杆(45)伸出或收缩带动与次刀盘(36)固接的传动键(40)沿次传动轴(39)键槽移动,使次刀盘(36)在一定距离内实现轴向位移,进而达到调节次刀盘(36)与前方土体的距离和压力;主传动轴(38)、次传动轴(39)分别与动力装置(41)连接,动力装置(41)被安设在功能舱(4)的固定架(42)予以固定;在主刀盘(35)和次刀盘(36)切线空隙处,还设置了风动冲击锤(37),风动冲击锤(37)传动方式同次刀盘(36)传动方式,但采用气缸(46)而不是油缸作为动力;风动冲击锤(37)在一般情况下退缩后面不参入工作,遇见孤石或岩石夹层时,输入高压气体使气缸活塞杆(47)伸出将风动冲击锤(37)顶进前移突出主刀盘(35)、次刀盘(36)端面一定距离,再启动风动冲击锤(37)可将硬岩逐渐凿碎,不至于造成中断挤入的尴尬局面;
所述闸门包括旋转门(10)、上门轴座(11)、下门轴座(12)、门轴(48)、双向油缸、上弧形轨道(50)、下弧形轨道(51)、驱动油缸、驱动转向油缸活塞杆连接头(53)、尾部扁形球体(54)、支撑轴孔(55)、支撑轴(56)、支撑轴座(57)、定滑轮(58)、轮轴(59)、轮轴座(60)、导向轮(61)、轴承(62)、钢索(63)、索扣(64)、滑轮凹槽(65)、双耳(66)、多孔锚具(67)、契形锁瓣(68),旋转门(10)为两块门板中间由网格状加强板(3)相互支撑经焊接组成有一定厚度的矩形钢结构,功能舱(4)内设置至少一扇旋转门(10);旋转门(10)竖向中心位置制有圆形的门轴(48),与旋转门(10)固定成一体,门轴(48)上端安设在上门轴座(11)之内,下端安装在下门轴座(12)内,上门轴座(11)和下门轴座(12)形心对中。
2.根据权利要求1所述的地下工程挤入装置,其特征在于:旋转门(10)采用油缸推动式:在旋转门(10)顶端相应于门轴(48)的一侧设置有顺时针轨迹的上弧形轨道(50),在旋转门(10)底端对应于顶端相应的另一侧设置有反时针轨迹的下弧形轨道(51),上驱动油缸(52)活塞杆连接头(53)嵌入上弧形轨道(50),下驱动油缸(52')活塞杆连接头(53)嵌入下弧形轨道(51)内,用轴销(29)穿入形成铰接;上驱动油缸(52)和下驱动油缸(52')其活塞杆伸出方向相对,收缩方向相悖;上驱动油缸(52)和下驱动油缸(52')分别相应于上弧形轨道(50)和下弧形轨道(51)的引导体内壁适当位置安放,上驱动油缸(52)伸张时,其活塞杆连接头(53)推动上弧形轨道(50)并带动旋转门(10)沿顺时针方向旋转,此时下驱动油缸(52')亦同步伸张推动下弧形轨道(51)进而带动旋转门(10)同样沿顺时针方向旋转,由于对应安置的上驱动油缸(52)和下驱动油缸(52')于旋转门(10)上下端相对应一侧的方向同时伸张则产生以门轴(48)为支点的双边杠杆推力作用,通过上弧形轨道(50)和下弧形轨道(51)驱动旋转门(10)沿顺时针方向旋转进而开启旋转门(10);反之,当上驱动油缸(52)和下驱动油缸(52')同时收缩时,产生以门轴(48)为支点的双边杠杆拉力作用进而带动上弧形轨道(50)和下弧形轨道(51)并拉动旋转门(10)沿逆时针方向旋转实施关闭;上驱动油缸(52)和下驱动油缸(52')其活塞杆连接头(53)铰接于上弧形轨道(50)和下弧形轨道(51),使其旋转时其受力点始终符合旋转门(10)弧形运行轨迹,上驱动油缸(52)和下驱动油缸(52')尾部扁形球体(54)中心制有支撑轴孔(55),支撑轴(56)穿过支撑轴孔(55)将其定位在功能舱(4)相应位置的支撑轴座(57)内,上驱动油缸(52)和下驱动油缸(52')伸出或收缩运动时,其后端可绕支撑轴(56)作相应转动,籍以配合上弧形轨道(50)和下弧形轨道(51)的轨迹运动;进而实现旋转门(10)关闭或开启时始终绕上门轴座(11)和下门轴座(12)的轴心旋转自如。
3.根据权利要求1所述的地下工程挤入装置,其特征在于:旋转门(10)采用钢索滑轮油缸组合传动方式:在旋转门(10)上下两个端面相应于门轴(48)中心的对应两侧适当距离设置有定滑轮(58),轮轴(59)竖向垂直伸入设制在旋转门(10)两端相应位置的轮轴座(60)内;在功能舱(4)上下壁内侧相应于旋转门(10)前后端且对应每扇旋转门(10)定滑轮(58)相应位置安设有导向轮(61),其轮轴(59)一端分别伸入功能舱(4)上下轮轴座(60)内,轮轴座(60)内设有轴承(62);钢索(63)通过索扣(64)固定在滑轮凹槽(65)中,并通过相应定滑轮(58)和导向轮(61)之滑轮凹槽(65)约束一直延伸到安设在功能舱(4)竖向两侧壁的双向转向油缸活塞杆(49'')两端双耳(66)内的定滑轮(58)上,同样用索扣(64)锁定牢固,形成上下关联驱动机构;为防止各滑轮钢索(63)相碰,旋转门(10)上下两端面安装定滑轮(58)的位置标高相应错开,钢索(63)在与双向转向油缸活塞杆(49'')连接前,已依次通过契形锁瓣(68)锁定在多孔锚具(67)前端,多孔锚具(67)后端引出仅一根钢索(63)与双向转向油缸活塞杆(49'')双耳(66)内定滑轮(58)连接;定滑轮(58)和导向轮(61)分别布置在钢索(63)的对应两侧,形成将钢索(63)嵌入对应滑轮凹槽(65)内的约束状态,有效防止钢索(63)在运行中脱轨所带来的中断运行故障。
4.根据权利要求3所述的地下工程挤入装置,其特征在于:旋转门(10)需要关闭时,功能舱(4)其中一边的双向油缸甲(49)下端收缩,拉动与双耳(66)连接的钢索(63)沿收缩方向移动,于是通过牵动固定在旋转门(10)上端定滑轮(58)上的钢索(63)带动旋转门(10)沿移动方向绕上门轴座(11)和下门轴座(12)轴心产生旋转运动,同时,双向油缸甲(49)上端同步伸出,将原来被拉紧的钢索(63)同步放松,而且相对应的另一边双向油缸乙(49')亦同步做相反运动,即双向油缸乙(49')下端之双向转向油缸活塞杆(49'')伸出放松钢索(63),而上端双向转向油缸活塞杆(49'')收缩拉紧钢索(63),从相反方向拉动固定在旋转门(10)下端对应于上端另一侧的定滑轮(58)上的钢索(63)沿反向移动配合双向油缸甲(49)合力拉动旋转门(10)关闭;旋转门(10)需要开启时,将功能舱(4)两则壁双向油缸操控与上述运动程序相反,则旋转门(10)被拉动开启。
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