[發明專利]組合式TBM及實現超前導洞和超前探測的掘進方法

有效

• 申請號: 201810554910.2
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108798689B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 周輝;龔春艷;盧景景;張傳慶;楊凡杰;胡大偉;高陽
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所;湖北工業大學
• 主分類號: E21D9/087
• 分類號: E21D9/087;E21D9/12
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 魏彥

1.一種組合式TBM，其特征在于，其包括掘進方向相同的超前TBM和擴挖TBM，所述超前TBM沿組合式TBM的中軸線設置，所述擴挖TBM包圍在所述超前TBM外側，所述超前TBM和所述擴挖TBM之間預留間隙，所述超前TBM可沿中軸線方向移動；

所述超前TBM或所述擴挖TBM的外側套設有封閉的可伸縮式護盾，所述可伸縮式護盾與對應的超前TBM或所述擴挖TBM之間設置有油壓缸；

所述可伸縮式護盾包括預制混凝土殼體、伸縮支桿和縱向鋼筋，所述縱向鋼筋錨固在混凝土殼體內，在所述可伸縮式護盾的左下方和右上方，布置相對多的縱向鋼筋。

2.根據權利要求1所述的組合式TBM，其特征在于，所述擴挖TBM的掘進面包圍在所述超前TBM的掘進面的外側，所述超前TBM的刀盤Ⅰ呈圓盤形，所述擴挖TBM的刀盤Ⅱ呈圓環形，所述擴挖TBM的刀盤Ⅱ包圍在所述超前TBM的刀盤Ⅰ的外側。

3.根據權利要求1所述的組合式TBM，其特征在于，所述超前TBM包括沿掘進方向連接設置的刀盤Ⅰ和旋轉驅動Ⅰ，以及推進油缸Ⅰ，所述刀盤Ⅰ上安裝有刀具，所述旋轉驅動Ⅰ用于驅動所述刀盤Ⅰ旋轉破巖，所述推進油缸Ⅰ用于推進所述刀盤Ⅰ。

4.根據權利要求3所述的組合式TBM，其特征在于，所述超前TBM還包括設置于所述旋轉驅動Ⅰ外側的外機架Ⅰ和設置于外機架Ⅰ后方的外機架上撐靴Ⅰ，所述推進油缸Ⅰ的兩端分別連接所述外機架Ⅰ和所述外機架上撐靴Ⅰ。

5.根據權利要求3所述的組合式TBM，其特征在于，所述刀盤Ⅰ后設置有鏟斗Ⅰ用于鏟起經刀盤Ⅰ破碎的巖渣，所述鏟斗Ⅰ下方設置有皮帶運輸機Ⅰ用于將巖渣輸送出去。

6.根據權利要求1所述的組合式TBM，其特征在于，所述擴挖TBM包括沿掘進方向連接設置的刀盤Ⅱ和旋轉驅動Ⅱ，以及推進油缸Ⅱ，所述刀盤Ⅱ上安裝有刀具，所述旋轉驅動Ⅱ用于驅動所述刀盤Ⅱ旋轉破巖，所述推進油缸Ⅱ用于推進所述刀盤Ⅱ。

7.根據權利要求6所述的組合式TBM，其特征在于，所述擴挖TBM還包括設置于所述旋轉驅動Ⅱ外側的外機架Ⅱ和設置于外機架Ⅱ后方的外機架上撐靴Ⅱ，所述推進油缸Ⅱ的兩端分別連接所述外機架Ⅱ和所述外機架上撐靴Ⅱ。

8.根據權利要求6所述的組合式TBM，其特征在于，所述刀盤Ⅱ后設置有鏟斗Ⅱ用于鏟起經刀盤Ⅱ破碎的巖渣，所述鏟斗Ⅱ下方設置有皮帶運輸機Ⅱ用于將巖渣輸送出去。

9.一種基于如權利要求1所述的組合式TBM的實現超前導洞和超前探測的掘進方法，其特征在于，其包括以下步驟：

S1、將所述超前TBM和所述擴挖TBM的掘進面齊平并對準待開挖洞室位置；

S2、固定所述擴挖TBM的位置，啟動所述超前TBM，使所述超前TBM向前掘進一個行程，停止所述超前TBM；

S3、啟動所述擴挖TBM，使所述擴挖TBM向前掘進一個行程；

S4、重復步驟S1-S3，直至完成洞室開挖。