本發(fā)明涉及用于軟土地層的隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法技術(shù)領(lǐng)域，特別是指隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法及其穩(wěn)定器。

背景技術(shù)：

城市地鐵隧道施工中廣泛采用隧道掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)，城市地鐵隧道建設(shè)通常選用隧道掘進(jìn)機(jī)中的土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)。由于城市隧道的施工建設(shè)受限于地質(zhì)條件、周邊環(huán)境等影響，很多隧道存在較小轉(zhuǎn)彎曲線的要求，因此，盾構(gòu)機(jī)往往設(shè)計為主動鉸接式，以此來適應(yīng)轉(zhuǎn)彎要求。在刀盤開挖掘進(jìn)過程中，主動鉸接的盾構(gòu)機(jī)往往存在一定的振動、扭轉(zhuǎn)等問題，因此需要在主機(jī)前盾設(shè)計穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)來解決問題。

經(jīng)檢索，現(xiàn)有授權(quán)公告日為2018.04.03、授權(quán)公告號為cn207177903u的實用新型專利公開了一種雙護(hù)盾全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)的輔助支撐結(jié)構(gòu)和前盾組件，包括油缸和支撐塊，在油缸的缸體底部設(shè)有用于與掘進(jìn)機(jī)的前盾盾體內(nèi)部鉸接的第二鉸接軸，油缸的活塞桿頂端通過第一鉸接軸與支撐塊的一端鉸接，支撐塊的另一端通過第三鉸接軸與前盾盾體的外周附近鉸接，支撐塊能夠在油缸的活塞桿伸出后向前盾盾體的外周外部偏轉(zhuǎn)。所述前盾組件包括前盾盾體，在前盾盾體的端面上沿圓周裝有間隔45°圓心角的兩個穩(wěn)定器撐靴，在兩個穩(wěn)定器撐靴的對面半圓上對稱裝有兩個輔助支撐結(jié)構(gòu)。該實用新型通過輔助支撐自身的結(jié)構(gòu)與原有的穩(wěn)定器撐靴形成錨固結(jié)構(gòu)，相對傳統(tǒng)的穩(wěn)定器撐靴能更加牢固的固定住前盾，以便使得主推油缸有效地拖動后配套前進(jìn)。

上述實用新型所公開的技術(shù)方案是用于過站等場景時對前盾盾體的固定，使前盾盾體軸向固定，以便于在不拼裝管片的場景中提供反力，通過前盾盾體與后配套系統(tǒng)之間的主推油缸實現(xiàn)對后配套系統(tǒng)的牽引前進(jìn)，并不能保證前盾盾體在各個方向上相對洞壁的穩(wěn)定性。

如上述實用新型所公開的技術(shù)方案一樣，在現(xiàn)有的設(shè)備中，穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)配置在硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)中，硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)的地質(zhì)環(huán)境是堅硬的圍巖，穩(wěn)定器的油缸帶著撐靴伸出后支撐在圍巖上，并不能侵入圍巖，在圍巖強(qiáng)度高的隧道內(nèi)使用時，穩(wěn)定器能夠減小硬巖隧道盾構(gòu)掘進(jìn)的設(shè)備振動、翻滾等。但是，土壓平衡式隧道掘進(jìn)機(jī)施工的地質(zhì)環(huán)境通常是松軟的土體結(jié)構(gòu)，硬巖掘進(jìn)機(jī)設(shè)備使用的穩(wěn)定器應(yīng)用在土壓平衡式隧道掘進(jìn)機(jī)上，支撐塊伸出45mm不能解決問題。另外，土壓平衡式隧道掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)時也存在盾體滾轉(zhuǎn)的問題，硬巖掘進(jìn)機(jī)的穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)撐靴為圓柱狀，防扭作用不佳。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明提出隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法及其穩(wěn)定器，解決了土壓平衡式隧道掘進(jìn)機(jī)在松軟的土體結(jié)構(gòu)中無法保持前盾穩(wěn)定的技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法，在隧道掘進(jìn)機(jī)的前盾上設(shè)置穩(wěn)定器，所述穩(wěn)定器的數(shù)量根據(jù)施工隧道的土質(zhì)松軟程度進(jìn)行合理選擇，土質(zhì)松軟程度高時增加的穩(wěn)定器的使用數(shù)量，土質(zhì)松軟程度低時減少穩(wěn)定器的使用數(shù)量。每個穩(wěn)定器包括設(shè)置在前盾上的驅(qū)動機(jī)構(gòu)和魚鰭板，驅(qū)動機(jī)構(gòu)與魚鰭板驅(qū)動相連，驅(qū)動機(jī)構(gòu)位于前盾內(nèi)，當(dāng)隧道掘進(jìn)機(jī)扭轉(zhuǎn)反力不足以抵抗刀盤開挖驅(qū)動扭矩時或/和隧道掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)過程中產(chǎn)生振動引起土體擾動時，控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動魚鰭板相對前盾徑向伸出200mm-500mm，使魚鰭板從前盾中伸出且侵入外部的土體中提供防扭轉(zhuǎn)力矩，既能防止隧道掘進(jìn)機(jī)因施工環(huán)境引起的主機(jī)盾體滾轉(zhuǎn)問題，又能為隧道掘進(jìn)機(jī)提供一種克服刀盤扭矩的裝置，同時還能減小盾體振動，降低土體擾動。魚鰭板從前盾伸出的端口處設(shè)置與魚鰭板滑動配合的包含密封圈的密封組件和油脂密封系統(tǒng)，油脂密封系統(tǒng)根據(jù)驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動魚鰭板相對端口運(yùn)動時的驅(qū)動參數(shù)實時加注油脂或定時加注油脂，在魚鰭板伸出前盾及縮回前盾的過程中，密封組件和油脂密封提供潤滑且阻止砂土進(jìn)入，密封組件及油脂密封系統(tǒng)既能保證穩(wěn)定器的工作環(huán)境的可靠性，又能為魚鰭板提供支撐力，保證魚鰭板的工作的靈活性和穩(wěn)定性。

一種隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括液壓缸或液壓馬達(dá)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括液壓缸時，一端與前盾鉸接、另一端與魚鰭板鉸接，通過控制液壓缸伸縮，進(jìn)而直接帶動鉸接的魚鰭板轉(zhuǎn)動，進(jìn)而可以從前盾中伸出或縮回。驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括液壓馬達(dá)時，液壓馬達(dá)通過齒輪傳動機(jī)構(gòu)與魚鰭板相連，通過控制液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動帶動齒輪傳動機(jī)構(gòu)運(yùn)行，齒輪傳動機(jī)構(gòu)帶動魚鰭板在前盾內(nèi)伸出或縮回。

進(jìn)一步地，所述魚鰭板從前盾伸出的一側(cè)設(shè)置有切屑刃，切屑刃可以使驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動的魚鰭板更容易侵入前盾盾殼外部的土體中，為前盾提供可靠地支撐定位功能。

進(jìn)一步地，所述魚鰭板未伸出時切削刃與前盾的周向輪廓線平齊或者位于周向輪廓線內(nèi)側(cè)，在滿足為前盾提供可靠地支撐定位功能的同時，又能保證在隧道掘進(jìn)機(jī)前進(jìn)時的順暢性。當(dāng)切削刃位于周向輪廓線內(nèi)側(cè)時，切削刃處可以儲存一定量的砂土，在需要保持前盾穩(wěn)定時，魚鰭板伸出可以將儲存的砂土頂出，進(jìn)一步保證定位的穩(wěn)定性。

進(jìn)一步地，所述前盾連接有固定箱體，固定箱體包括與魚鰭板和前盾構(gòu)成密閉容器的頂板、前側(cè)板、上板、下板，頂板與前盾后隔板相連，前側(cè)板連接在頂板與前盾盾殼之間，魚鰭板鉸接在前側(cè)板后側(cè)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)與頂板相連，上板、下板分別設(shè)置在頂板和前側(cè)板的兩側(cè)并與前盾后隔板相連，前盾盾殼上設(shè)置所述端口。

進(jìn)一步地，所述上板和下板分別包括上法蘭板和下法蘭板，上法蘭板連接有上蓋板，下法蘭板連接有下蓋板，蓋板與法蘭板之間密封連接，通過蓋板可以對固定箱體內(nèi)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行維護(hù)。

進(jìn)一步地，所述下蓋板上設(shè)置有清渣孔，清渣孔位于靠近前盾盾殼的位置，清渣孔連接清渣閥門，通過清渣閥門可以便捷地對固定箱體中侵入的砂土進(jìn)行清理。

進(jìn)一步地，所述密封組件包括設(shè)置在活動口的卡塊，卡塊靠近魚鰭板的部位設(shè)置有一圈密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)置有密封圈，卡塊位于固定箱體的內(nèi)側(cè)設(shè)置有固定密封圈的壓塊，壓塊與卡塊相連。

進(jìn)一步地，所述魚鰭板與卡塊密封配合的前端和后端均為弧形結(jié)構(gòu)，壓塊上設(shè)置密封槽的端面為弧形面，使得魚鰭板與密封組件相對運(yùn)動的靈活性及密封的可靠性。所述弧形結(jié)構(gòu)的弧形輪廓面與所述弧形面同心設(shè)置，避免魚鰭板相對密封運(yùn)動時，對密封造成剪切破壞。

進(jìn)一步地，所述卡塊或/和前盾盾殼上設(shè)置有通向所述端口的油脂密封通道，油脂密封和密封圈密封共同作用，充分保證密封的有效性以及魚鰭板動作的流暢性。

本發(fā)明提出一種適用于土壓平衡盾構(gòu)機(jī)等適用于松軟土體隧道掘進(jìn)機(jī)的穩(wěn)定方法和穩(wěn)定器。穩(wěn)定器整體為密閉容器結(jié)構(gòu)，包括固定固定箱體、穩(wěn)定器魚鰭板結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定器油缸、穩(wěn)定器密封結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定器銷軸連接結(jié)構(gòu)等。固定固定箱體安裝在土壓平衡盾構(gòu)機(jī)前盾固定箱體的內(nèi)部，魚鰭板結(jié)構(gòu)位于穩(wěn)定器密封結(jié)構(gòu)的卡塊槽內(nèi)，能夠能夠在卡塊槽內(nèi)順暢伸出、收回；所述穩(wěn)定器油缸，能夠為魚鰭穩(wěn)定器提供伸出、收回動力；穩(wěn)定器銷軸連接結(jié)構(gòu)通過銷軸實現(xiàn)運(yùn)動結(jié)構(gòu)件和固定結(jié)構(gòu)連接。本發(fā)明的穩(wěn)定器的魚鰭板伸出盾殼，嵌入周圍土體，解決土壓平衡盾構(gòu)機(jī)主機(jī)盾體滾轉(zhuǎn)問題；為土壓平衡盾構(gòu)機(jī)提供一種能夠克服刀盤反扭矩裝置的魚鰭式穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)設(shè)計，解決了土壓平衡盾構(gòu)機(jī)盾體防滾轉(zhuǎn)的難題，提高盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)控制的精度，同時優(yōu)化了隧道掘進(jìn)機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)，提升隧道掘開挖施工質(zhì)量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明魚鰭板伸出狀態(tài)圖；

圖2為本發(fā)明穩(wěn)定器周向布置正視圖；

圖3為本發(fā)明魚鰭板未伸出狀態(tài)圖；

圖4為本發(fā)明魚鰭板的密封安裝示意圖；

圖5為本發(fā)明的穩(wěn)定器中的蓋板視圖；

圖6為圖5中f-f面的剖視圖；

圖7為本發(fā)明的魚鰭板結(jié)構(gòu)圖；

圖8為本發(fā)明中固定箱體正視圖的局部放大圖；

圖中序號：1-魚鰭板；101-切屑刃；2-卡塊；3-魚鰭板轉(zhuǎn)動固定座子；4-密封；5-壓塊；6-驅(qū)動機(jī)構(gòu)；7-固定座；8-固定箱體；9-蓋板；10-蓋板固定螺桿；11-連通支座；12-旋轉(zhuǎn)銷軸；13-魚鰭板轉(zhuǎn)動銷軸；14-前盾；15-頂板；16-前側(cè)板；17-上板；18-前盾盾殼；19-前盾后隔板；20-下板；22-油脂密封通道；23-螺栓；24-下蓋板；25-板筋。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實施例1，一種隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法，如圖1所示，在隧道掘進(jìn)機(jī)的前盾14上設(shè)置穩(wěn)定器，所述穩(wěn)定器的數(shù)量根據(jù)施工隧道的土質(zhì)松軟程度進(jìn)行合理選擇，土質(zhì)松軟程度高時增加的穩(wěn)定器的使用數(shù)量，土質(zhì)松軟程度低時減少穩(wěn)定器的使用數(shù)量。穩(wěn)定器的數(shù)量及布置間隔可以根據(jù)項目的實際工況選擇，優(yōu)選設(shè)置兩個，兩個穩(wěn)定器對稱布置在前盾14的下側(cè)且相對前盾14的軸心成60度夾角設(shè)置。當(dāng)施工隧道的土質(zhì)松軟程度高是，可以選擇使用多個穩(wěn)定器。

每個穩(wěn)定器包括設(shè)置在前盾14上的驅(qū)動機(jī)構(gòu)6和魚鰭板1，驅(qū)動機(jī)構(gòu)6與魚鰭板1驅(qū)動相連，驅(qū)動機(jī)構(gòu)6位于前盾14內(nèi)?？刂乞?qū)動機(jī)構(gòu)6帶動魚鰭板1相對前盾14徑向伸出200mm～500mm，使魚鰭板1從前盾14中伸出且侵入外部的土體中，既能防止隧道掘進(jìn)機(jī)因施工環(huán)境引起的主機(jī)盾體滾轉(zhuǎn)問題，又能為隧道掘進(jìn)機(jī)提供一種克服刀盤扭矩的裝置，同時還能減小盾體振動，降低土體擾動。

魚鰭板1從前盾14伸出的端口處設(shè)置與魚鰭板1滑動配合的密封組件和油脂密封系統(tǒng)，油脂密封系統(tǒng)根據(jù)驅(qū)動機(jī)構(gòu)6帶動魚鰭板1相對端口運(yùn)動時的驅(qū)動參數(shù)實時加注油脂或定時加注油脂。在魚鰭板1伸出前盾14及縮回前盾14的過程中，密封組件和油脂密封提供潤滑且阻止砂土進(jìn)入。同時，密封組件既能保證穩(wěn)定器的工作環(huán)境的可靠性，又能為魚鰭板1提供支撐力，保證魚鰭板1的工作的靈活性和穩(wěn)定性。

實施例2，一種隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，如圖2所示，在隧道掘進(jìn)機(jī)的前盾14上設(shè)置至少兩個穩(wěn)定器，穩(wěn)定器的數(shù)量及布置間隔可以根據(jù)項目的實際工況選擇，優(yōu)選設(shè)置兩個，兩個穩(wěn)定器對稱布置在前盾14的下側(cè)且相對前盾14的軸心成60度夾角設(shè)置。

如圖1所示，每個穩(wěn)定器包括設(shè)置在前盾14上的驅(qū)動機(jī)構(gòu)6和魚鰭板1，驅(qū)動機(jī)構(gòu)6與魚鰭板1驅(qū)動相連，驅(qū)動機(jī)構(gòu)6位于前盾14內(nèi)，控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)6帶動魚鰭板1相對前盾14徑向伸出，使魚鰭板1從前盾14中伸出且侵入外部的土體中，既能防止隧道掘進(jìn)機(jī)因施工環(huán)境引起的主機(jī)盾體滾轉(zhuǎn)問題，又能為隧道掘進(jìn)機(jī)提供一種克服刀盤扭矩的裝置。魚鰭板1從前盾14伸出的端口處設(shè)置與魚鰭板1滑動配合的密封組件和油脂密封系統(tǒng)，油脂密封系統(tǒng)根據(jù)驅(qū)動機(jī)構(gòu)6帶動魚鰭板1相對端口運(yùn)動時的驅(qū)動參數(shù)實時加注油脂或定時加注油脂。在魚鰭板1伸出前盾14及縮回前盾14的過程中，密封組件和油脂密封提供潤滑且阻止砂土進(jìn)入。同時，密封組件既能保證穩(wěn)定器的工作環(huán)境的可靠性，又能為魚鰭板1提供支撐力，保證魚鰭板1的工作的靈活性和穩(wěn)定性。

所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)6包括液壓缸或液壓馬達(dá)，本實施例優(yōu)選的液壓缸作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)的動力機(jī)構(gòu)。驅(qū)動機(jī)構(gòu)6包括液壓缸時，一端與前盾14鉸接、另一端與魚鰭板1鉸接，通過控制液壓缸伸縮，進(jìn)而直接帶動鉸接的魚鰭板1轉(zhuǎn)動，進(jìn)而可以從前盾14中伸出或縮回。驅(qū)動機(jī)構(gòu)6包括液壓馬達(dá)時，液壓馬達(dá)通過齒輪傳動機(jī)構(gòu)與魚鰭板1相連，通過控制液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動帶動齒輪傳動機(jī)構(gòu)運(yùn)行，齒輪傳動機(jī)構(gòu)帶動魚鰭板1在前盾14內(nèi)伸出或縮回。

具體地，如圖3、圖4所示，所述密封組件包括設(shè)置在活動口的卡塊2，卡塊2靠近魚鰭板1的部位設(shè)置有一圈密封槽21，密封槽內(nèi)設(shè)置有密封4，卡塊2位于固定箱體的內(nèi)側(cè)設(shè)置有固定密封4的壓塊5，壓塊5通過一圈的多個螺栓23與卡塊2相連。所述魚鰭板1與卡塊2密封配合的前端和后端均為弧形結(jié)構(gòu)，壓塊5上設(shè)置密封槽21的端面為弧形面，使得魚鰭板1與密封組件相對運(yùn)動的靈活性及密封的可靠性。所述弧形結(jié)構(gòu)的弧形輪廓面與所述弧形面同心設(shè)置，如圖7所示，圖中的r1和r2同心，避免魚鰭板1相對密封4運(yùn)動時，對密封4造成剪切破壞。

如圖7所示，所述魚鰭板1從前盾14伸出的一側(cè)設(shè)置有切屑刃101，切屑刃101可以使魚鰭板1在驅(qū)動機(jī)構(gòu)6的帶動下便捷地侵入前盾盾殼18外部的土體中，為前盾14提供可靠地支撐定位功能。如圖8所示，所述切削刃101設(shè)置在輪廓線為梯形的魚鰭板1邊緣處，切削刃101并列設(shè)置有若干條，切削刃的延伸方向與隧道掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)方向相同。

如圖3所示，所述魚鰭板1未伸出時切削刃101與前盾14的周向輪廓線平齊或者位于周向輪廓線內(nèi)側(cè)，在滿足為前盾14提供可靠地支撐定位功能的同時，又能保證在隧道掘進(jìn)機(jī)前進(jìn)時的順暢性。當(dāng)切削刃101位于周向輪廓線內(nèi)側(cè)時，切削刃101處可以儲存一定量的砂土，在需要保持前盾14穩(wěn)定時，魚鰭板1伸出可以將儲存的砂土頂出，進(jìn)一步保證定位的穩(wěn)定性。

如圖8所示，所述油脂密封系統(tǒng)包括設(shè)置在卡塊2或/和前盾盾殼18上且通向所述端口的油脂密封通道22，油脂密封和密封圈密封共同作用，充分保證密封的有效性以及魚鰭板動作的流暢性。油脂密封通道22與所述端口相對傾斜設(shè)置，所述油脂密封通道22連接有油脂加注管道及相應(yīng)的注油控制單元，注油控制單元與驅(qū)動機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)相連，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，可根據(jù)驅(qū)動機(jī)構(gòu)6帶動魚鰭板1相對端口運(yùn)動時的驅(qū)動參數(shù)實時加注油脂或定時加注油脂。

如圖1、圖2、圖3、圖5、圖6、圖8所示，所述前盾14連接有固定箱體，固定箱體包括與魚鰭板1和前盾構(gòu)成密閉容器的頂板15、前側(cè)板16、上板17、下板20。所述頂板15的后側(cè)與前盾后隔板19相連，頂板15的上方設(shè)置有朝向前盾軸心的板筋25。前側(cè)板16連接在頂板15與前盾盾殼18之間，魚鰭板1通過魚鰭板轉(zhuǎn)動固定座子3和旋轉(zhuǎn)銷軸12鉸接在前側(cè)板16后側(cè)。前側(cè)板16設(shè)計有若干連通支座11，能夠通過液壓油缸的油管，能夠通過過板接頭連接注油口，能夠預(yù)留排氣孔安全閥等功能。所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)6通過固定座7鉸接在頂板15上，上板17、下板20分別設(shè)置在頂板15和前側(cè)板16的兩側(cè)并與前盾后隔板19相連，前盾盾殼18上設(shè)置所述端口，端口處設(shè)置與魚鰭板1密封配合的密封組件。

所述魚鰭板1的背部的后部連接驅(qū)動機(jī)構(gòu)6的伸出端，魚鰭板1的前部連接魚鰭板轉(zhuǎn)動固定座子3，通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)6實現(xiàn)魚鰭板1繞著魚鰭板轉(zhuǎn)動銷軸13轉(zhuǎn)動動作。

進(jìn)一步地，所述上板17和下板20分別包括上法蘭板和下法蘭板，上法蘭板連接有上蓋板9，下法蘭板連接有下蓋板24，各個蓋板與對應(yīng)法蘭板之間密封連接，通過蓋板可以對固定箱體內(nèi)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行維護(hù)。所述下蓋板24上設(shè)置有清渣孔25，清渣孔25位于靠近前盾盾殼18的位置，清渣孔連接清渣閥門。所述上板17上的上蓋板9和下板20通過蓋板固定螺桿10連接，保證連接的緊固性、可靠性。

本發(fā)明未詳盡之處均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的常規(guī)技術(shù)手段。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

1.一種隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法，在隧道掘進(jìn)機(jī)的前盾（14）上設(shè)置穩(wěn)定器，其特征在于：所述穩(wěn)定器的數(shù)量根據(jù)施工隧道的土質(zhì)松軟程度進(jìn)行合理選擇，土質(zhì)松軟程度高時增加的穩(wěn)定器的使用數(shù)量，土質(zhì)松軟程度低時減少穩(wěn)定器的使用數(shù)量，每個穩(wěn)定器包括設(shè)置在前盾（14）上的驅(qū)動機(jī)構(gòu)（6）和魚鰭板（1），驅(qū)動機(jī)構(gòu)（6）與魚鰭板（1）驅(qū)動相連，驅(qū)動機(jī)構(gòu)（6）通過固定箱體（8）密封設(shè)置在前盾（14）內(nèi)，當(dāng)隧道掘進(jìn)機(jī)扭轉(zhuǎn)反力不足以抵抗刀盤開挖驅(qū)動扭矩時或/和隧道掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)過程中產(chǎn)生振動引起土體擾動時，控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)（6）帶動魚鰭板（1）相對前盾（14）徑向伸出200mm-500mm，使魚鰭板（1）從前盾（14）中伸出且侵入外部的土體中提供防扭轉(zhuǎn)力矩，魚鰭板（1）從前盾（14）伸出的端口處設(shè)置與魚鰭板（1）滑動配合的包含密封圈（4）的密封組件和油脂密封系統(tǒng)，油脂密封系統(tǒng)根據(jù)驅(qū)動機(jī)構(gòu)（6）帶動魚鰭板（1）相對端口運(yùn)動時的驅(qū)動參數(shù)實時加注油脂或定時加注油脂，在魚鰭板（1）伸出前盾（14）及縮回前盾（14）的過程中，密封組件和油脂密封提供潤滑且阻止砂土進(jìn)入。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，其特征在于：所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)（6）包括液壓缸或液壓馬達(dá)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)（6）包括液壓缸時，一端與前盾（14）鉸接、另一端與魚鰭板（1）鉸接；驅(qū)動機(jī)構(gòu)（6）包括液壓馬達(dá)時，液壓馬達(dá)通過齒輪傳動機(jī)構(gòu)與魚鰭板（1）相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，其特征在于：所述魚鰭板（1）從前盾（14）伸出的一側(cè)設(shè)置有切屑刃（101）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，其特征在于：所述魚鰭板（1）未伸出時，切削刃（101）與前盾（14）的周向輪廓線平齊或者位于周向輪廓線內(nèi)側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，其特征在于：所述固定箱體（8）包括與魚鰭板（1）和前盾構(gòu)成密閉容器的頂板（15）、前側(cè)板（16）、上板（17）、下板（20），頂板（15）與前盾后隔板（19）相連，前側(cè)板（16）連接在頂板（15）與前盾盾殼（18）之間，魚鰭板（1）鉸接在前側(cè)板（16）后側(cè)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)（6）與頂板（15）相連，上板（17）、下板（20）分別設(shè)置在頂板（15）和前側(cè)板（16）的兩側(cè)并與前盾后隔板（19）相連，前盾盾殼（18）上設(shè)置所述端口。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，其特征在于：所述上板（17）和下板（20）分別包括上法蘭板和下法蘭板，上法蘭板連接有上蓋板（9），下法蘭板連接有下蓋板（24）。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，其特征在于：所述下蓋板（24）上設(shè)置有清渣孔（25），清渣孔（25）位于靠近前盾盾殼（18）的位置，清渣孔連接清渣閥門。

8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任一項所述的隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，其特征在于：所述密封組件包括設(shè)置在活動口的卡塊（2），卡塊（2）靠近魚鰭板（1）的部位設(shè)置有一圈密封槽（21），密封槽內(nèi)設(shè)置有密封圈（4），卡塊（2）位于固定箱體的內(nèi)側(cè)設(shè)置有固定密封圈（4）的壓塊（5），壓塊（5）與卡塊（2）相連。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，其特征在于：所述魚鰭板（1）與卡塊（2）密封配合的前端和后端均為弧形結(jié)構(gòu)，壓塊（5）上設(shè)置密封槽（21）的端面為弧形面，弧形結(jié)構(gòu)的弧形輪廓面與所述弧形面同心設(shè)置。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法的穩(wěn)定器，其特征在于：所述油脂密封系統(tǒng)包括設(shè)置在卡塊（2）或/和前盾盾殼（18）上通向所述端口的油脂密封通道（22）。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了隧道掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定方法及其穩(wěn)定器，解決了土壓平衡式隧道掘進(jìn)機(jī)在松軟的土體結(jié)構(gòu)中無法保持前盾穩(wěn)定的技術(shù)問題。本發(fā)明在隧道掘進(jìn)機(jī)的前盾上設(shè)置穩(wěn)定器，每個穩(wěn)定器包括設(shè)置在前盾上的驅(qū)動機(jī)構(gòu)和魚鰭板，驅(qū)動機(jī)構(gòu)與魚鰭板驅(qū)動相連，驅(qū)動機(jī)構(gòu)位于前盾內(nèi)，控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動魚鰭板相對前盾徑向伸出，使魚鰭板從前盾中伸出且侵入外部的土體中，魚鰭板從前盾伸出的端口處設(shè)置與魚鰭板滑動配合的密封組件。本發(fā)明為土壓平衡盾構(gòu)機(jī)提供一種能夠克服刀盤反扭矩裝置的魚鰭式穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)設(shè)計，解決了土壓平衡盾構(gòu)機(jī)盾體防滾轉(zhuǎn)的難題，提高盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)控制的精度，同時優(yōu)化了隧道掘進(jìn)機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)，提升隧道掘開挖施工質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：白巖龍;王昆;賀開偉;葉超;高文梁;閆陽;尹躍峰;張子華;趙石;朱雷;鄭康泰

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.04.27

技術(shù)公布日：2021.07.13