[發(fā)明專利]一種具備盾體姿態(tài)主動調(diào)整功能的單護盾TBM及施工方法

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• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112483103A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李龍飛;張喜冬;尹威華;寧向可;張嘯
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08;E21D9/06
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 高園

1.一種具備盾體姿態(tài)主動調(diào)整功能的單護盾TBM，包括刀盤（1）和盾體，其特征在于：所述盾體包括依次連接的前盾（2）、中盾（3）和尾盾（4），前盾（2）通過鉸接油缸（5）和反扭矩裝置與中盾（3）相連接，前盾（2）和中盾（3）上設(shè)有穩(wěn)定器，中盾（3）或尾盾（4）內(nèi)設(shè)有推進油缸（10）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備盾體姿態(tài)主動調(diào)整功能的單護盾TBM，其特征在于：所述反扭矩裝置包括扭矩梁（7）和扭矩油缸（8），扭矩梁（7）固定在前盾（2）上，扭矩油缸（8）固定在中盾（3）上且與扭矩梁（7）相配合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具備盾體姿態(tài)主動調(diào)整功能的單護盾TBM，其特征在于：所述鉸接油缸（5）沿盾體周向分布，鉸接油缸（5）的一端與前盾（2）鉸接、另一端與中盾（3）鉸接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具備盾體姿態(tài)主動調(diào)整功能的單護盾TBM，其特征在于：所述前盾（2）內(nèi)設(shè)有主驅(qū)動（9），主驅(qū)動（9）與刀盤（1）相連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4任一項所述的具備盾體姿態(tài)主動調(diào)整功能的單護盾TBM，其特征在于：所述穩(wěn)定器包括前盾穩(wěn)定器（61）和中盾穩(wěn)定器（62），前盾穩(wěn)定器（61）沿徑向設(shè)置在前盾（2）的安裝槽內(nèi)，中盾穩(wěn)定器（62）沿徑向設(shè)置在中盾（3）的安裝槽內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具備盾體姿態(tài)主動調(diào)整功能的單護盾TBM，其特征在于：所述刀盤（1）為單向旋轉(zhuǎn)刀盤，單向旋轉(zhuǎn)刀盤上設(shè)有單向刮渣口（11）。

7.一種如權(quán)利要求1~6任一項所述的具備盾體姿態(tài)主動調(diào)整功能的單護盾TBM的施工方法，其特征在于：步驟如下：S1：盾體姿態(tài)主動調(diào)整，使主機以合適姿態(tài)向前掘進；

S2：TBM向前掘進過程中，TBM的刀盤受困時，設(shè)置在前盾（2）上的穩(wěn)定器撐緊在洞壁上，為刀盤旋轉(zhuǎn)提供相應(yīng)的反向扭矩，使刀盤順利脫困；

S3：TBM掘進過程中，當主機后退時，穩(wěn)定器與鉸接油缸（5）配合，使TBM主機整體后退，進行高效掘進。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具備盾體姿態(tài)主動調(diào)整功能的單護盾TBM的施工方法，其特征在于：步驟S1中盾體姿態(tài)主動調(diào)整的具體步驟如下：

S1.1：前盾穩(wěn)定器撐緊在開挖洞壁上，中盾穩(wěn)定器收回，反扭矩裝置提供旋轉(zhuǎn)扭矩，中盾相對前盾旋轉(zhuǎn)至設(shè)定位置；

S1.2：前盾穩(wěn)定器收回，中盾穩(wěn)定器伸出撐緊在開挖洞壁上，反扭矩裝置提供旋轉(zhuǎn)扭矩，前盾相對中盾旋轉(zhuǎn)至設(shè)置位置；

S1.3：重復(fù)操作步驟S1.1和步驟S1.2，將TBM主機姿態(tài)調(diào)整至所需位置。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具備盾體姿態(tài)主動調(diào)整功能的單護盾TBM的施工方法，其特征在于：步驟S3中主機后退的步驟如下：

S3.1：前盾穩(wěn)定器伸出撐緊在開挖洞壁上，中盾穩(wěn)定器收回，鉸接油缸伸出，實現(xiàn)TBM中盾、尾盾后退；

S3.2：前盾穩(wěn)定器收回，中盾穩(wěn)定器伸出撐緊在洞壁上，鉸接油缸收回，實現(xiàn)前盾的后退；

S3.3：重復(fù)步驟S3.1和步驟S3.2動作，實現(xiàn)TBM主機的整體后退。