[发明专利]用于纠正圆形盾构机旋转的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及圆形盾构机施工工艺，尤其涉及一种用于纠正圆形盾构机旋转的装置及方法。

背景技术

在圆形盾构机施工中，由于圆形盾构机周围土质条件、施工操作不当及圆形盾构机本体等因素的影响，圆形盾构机本体在施工时会发生绕其轴心旋转的情况，如图1和图4所示，现有技术中的圆形盾构机包括盾构机本体1、若干千斤顶2、若干靴板3和管片4，所述若干千斤顶2的分布呈圆形，所述若干千斤顶2均与所述盾构机本体1的周侧连接，所述若干靴板3设置于所述若干千斤顶2的一端，所述管片4呈圆环形，所述若干靴板3抵住所述管片4，当盾构机本体1旋转角度过大时，会影响其施工，严重时会导致圆形盾构机施工无法进行。目前，在纠正圆形盾构机旋转时，常利用改变刀盘14转向所提供的惯性力来纠正盾构机本体1的旋转，但由于改变刀盘14转向对圆形盾构机所提供的惯性力比较小，会使其纠正效果不甚理想或无法达到效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于纠正圆形盾构机旋转的装置及方法，以克服现有技术中纠正圆形盾构机旋转方面的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于纠正圆形盾构机旋转的装置，该装置安装于圆形盾构机中，所述圆形盾构机包括盾构机本体、若干千斤顶、若干靴板和管片，所述若干千斤顶的分布呈圆形，所述若干千斤顶均与所述盾构机本体的周侧连接，所述若干靴板设置于所述若干千斤顶的一端，所述管片呈圆环形，所述若干靴板抵住所述管片，所述装置包括至少一个楔形块，所述至少一个楔形块设置于靴板与所述管片之间，所述楔形块靠近靴板的那一面为斜面，所述楔形块的斜面与所述管片之间存在夹角，所述靴板在对应千斤顶的作用下抵住所述楔形块。

进一步的，所述用于纠正圆形盾构机旋转的装置还包括至少一个球形支座，所述球形支座设置于所述千斤顶的一端，所述靴板设置于所述球形支座上。

进一步的，所述楔形块的斜面与所述管片之间的夹角范围为0°至90°，其优选为3°。

进一步的，所述楔形块靠近所述靴板的那一面上还涂有减摩材料。

可选的，所述楔形块的剖面形状为三角形。

可选的，所述楔形块的剖面形状为梯形。

本发明还提供一种用于纠正圆形盾构机旋转的方法，该方法使用上述用于纠正圆形盾构机旋转的装置来达到纠正圆形盾构机旋转的目的，该方法包括：

步骤一：将所述至少一个楔形块固定于所述管片上正对所述千斤顶的位置；

步骤二：调整所述至少一个楔形块的斜面与所述管片的夹角与所述斜面的朝向，使物体在某一个楔形块的斜面远离管片的一端移动到所述斜面靠近所述管片的一端的过程中，其速度分解后必有某一速度分量的方向能够与所述圆形盾构机的盾构机本体在对应的那一个楔形块处的某一切线方向同向，所述圆形盾构机的盾构机本体在对应的每一个楔形块处的那一个与上述速度分量方向同向的切线方向上的力均能够带动所述盾构机本体朝同一方向旋转；

步骤三：通过将千斤顶向管片方向伸长，使所述靴板抵住所述楔形块，控制所述圆形盾构机使所述若干千斤顶带动靴板挤压所述楔形块，因其相互受力关系，使所述楔形块不产生运动，而所述靴板带动所述千斤顶沿其对应楔形块的斜面移动，所述千斤顶带动所述盾构机本体转动，纠正圆形盾构机之前的旋转；以及

步骤四：观察圆形盾构机的旋转是否纠正完毕，若尚未纠正完毕，则通过将千斤顶向圆形盾构机的前端收缩，将楔形块与靴板分离，再重复步骤一至步骤三，直至完成圆形盾构机旋转的纠正工作。

进一步的，所述用于纠正圆形盾构机旋转的方法中使用的装置还包括至少一个球形支座，所述球形支座设置于所述千斤顶的一端，所述靴板设置于所述球形支座上。

进一步的，在步骤一中，在固定所述楔形块的之前或之后，将千斤顶的一端与对应的靴板通过球形支座连接在一起，所述球形支座能够依靠自身的转动来改变所述靴板与对应楔形块的斜面之间的夹角。

进一步的在步骤二中，所述楔形块的斜面与所述管片之间的夹角调整为3°。

进一步的，在步骤一中，在固定所述楔形块的之前，在所述楔形块的斜面上涂刷减摩材料。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：