[实用新型]隧道掘进机钢筋排架安装装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种隧道掘进机（TBM），尤其涉及一种开敞式硬岩隧道掘进机上的支护设备和不良地质或高地应力条件下的围岩支护用钢筋排架安装装置。

背景技术

目前，随着我国隧洞工程的增多，硬岩隧道掘进机技术逐步引进，硬岩隧道掘进机在一些地质复杂的各大隧洞工程中得到应用，这对TBM掘进和支护提出了较高的需求。尤其是常规的TBM支护设备和支护手段应对顶拱不良地质条件下的坍塌和高地应力下的围岩破坏效果较差，制约TBM在不良地质和高地应力地质洞段的掘进效率。

如附图1和附图2所示，现有的TBM主要包括：刀盘1、护盾2、钢拱架安装器环形梁3、锚杆钻机行走环形梁4、推进油缸5、撑靴6、主梁7、钢筋网储存仓8等部件。

TBM掘进过程中，利用现有的支护设备进行支护的手段有：安装钢筋网片、施工预应力锚杆、施工钢拱架，喷射混凝土。

但上述常规的支护设备和支护手段在应对顶拱塌方和高地应力条件下围岩板裂化方面主要存在以下问题：

1、不良地质或高地应力围岩板裂化地层，围岩在护盾内易发生大块岩石的坍塌，塌落体出露护盾后有直接掉落的趋势，安装钢筋网片由于网片刚度不足容易被挤压下沉或破坏，一方面网片安装困难，甚至不能正常安装钢筋网片，制约TBM的掘进；另一方面网片下沉，即使后续施工锚杆或拱架也难以将塌方体支撑至原开挖面之外，导致支护后侵占隧洞净空。

2、围岩出露护盾后呈大块度塌方或板裂化时，因网片刚度和整体性不足，往往在大块岩碴的挤压下，拱架或锚杆之间的网片变形或破坏，甚至直接散架，失去支撑作用，造成塌方体掉落砸损设备和人员，围岩一旦失去支撑，岩体的破坏将持续向深层发展，再进行二次支护难度大，实施困难，严重制约TBM进度。 

3、在围岩破碎和围岩塌方深度较大的部位施工预应力锚杆，因塌孔或卡钻问题，锚杆成孔困难，难以实施预应力锚杆。

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型要解决的技术问题是提供一种在不良地质洞段和高应力围岩板裂化部位，能够支撑塌落碴体，抑制围岩进一步破坏，保证施工安全和TBM顺利掘进的隧道掘进机钢筋排架安装装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种隧道掘进机钢筋排架安装装置，包括护盾、主梁，钢拱架安装器环形梁，在护盾外侧设有与护盾弧度一致的弧形板，所述弧形板与护盾之间沿主梁轴向上间隔设置多块隔板构成钢筋排架安装仓。

进一步地，所述弧形板靠近钢拱架安装器环形梁的一侧为指型。

进一步地，所述弧形板的长度与护盾相同。

进一步地，所述弧形板和隔板均为钢板，弧形板由隔板焊接固定与护盾上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、在不良地质或高地应力围岩板裂化洞段，可利用钢筋排架与拱架构成钢筋排架支撑结构，该结构较现有的钢筋网与锚杆或拱架结构的刚度、承载力以及完整性等方面更强，能够有效地约束围岩或塌方体沿隧洞径向方向的发展，抑制围岩的进一步破坏。 

2、钢筋排架的刚度较钢筋网片更强，在安装过程中，能够承载更多的塌落岩体，防止了塌落石碴和支护结构发生较大幅度下沉，保证后续拱架能够贴近原开挖边线进行支撑，从而确保了支撑结构的顺利安装。

3、钢筋排架支撑结构较现有的网片与锚杆及拱架结构更加稳定、牢固，一次安装成功率高，大大提高了TBM在不良地质和高地应力地段掘进的安全性和掘进效率。

附图说明

图1为现有的隧道掘进机的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为本实用新型实施例的结构示意图；

图4为图3的A-A剖视图；

图5为图4沿B-B方向的剖视图。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。

实施例一：