[發明專利]一種雙結構TBM液壓推進系統及雙結構TBM

有效

• 申請號: 202110255653.4
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113187488B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 馬志勇;鄭博;蔡留金;周小磊;杜旭峰;魯亞明;詹晨菲;郭攀登;丁銀亭;于劉帥
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D9/087;E21D11/08;E21F17/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 賈東東

本發明涉及一種雙結構TBM液壓推進系統及雙結構TBM，液壓推進系統包括：主推進油缸和盾體推進油缸，還包括主推進液壓回路，能夠驅動主推進油缸主動伸縮，并在下述工況下能夠浮動：在盾體推進掘進模式下，當TBM的主梁前進且TBM的鞍架支撐靴和/或撐靴撐頂隧道洞壁時，主推進液壓回路能夠使主推進油缸浮動，保證主梁和鞍架的相對滑移，在盾體推進掘進模式下，可利用鞍架支撐靴提供支撐力以支撐主梁，或是利用撐靴提供后支撐力以支撐主梁，或提供水平調向作用力，實現邊掘進邊水平調向，改進雙結構TBM的盾體推進掘進模式。

技術領域

本發明屬于盾構機技術領域，具體涉及一種雙結構TBM液壓推進系統及雙結構TBM。

背景技術

隨著中國盾構事業的蓬勃發展，硬巖掘進機（簡稱TBM）的應用也越來越多，TBM可分為敞開式TBM和護盾式TBM。

敞開式TBM工作時，采用噴錨支護方式，并由主推進油缸為主機向前掘進提供動力，前進的支反力由撐靴撐緊洞壁后提供。TBM在通過破碎圍巖時，撐靴無法直接撐緊破碎圍巖，獲取不到足夠的支反力，推進系統推力將大大降低，此時只能以較低的推力向前掘進，或等支護完成后才能恢復正常掘進，該過程中掘進效率大大降低。

護盾式TBM的盾體內布置有盾體推進油缸，采用管片支護方式，所拼裝管片為盾體推進油缸（見圖1）提供推進反力。護盾式TBM較敞開式TBM的盾體長，增加了卡機風險，尤其在大變形收斂地層掘進時，卡機處理時間較長，影響掘進效率。

由于地層結構復雜多樣，單一結構形式TBM的推進系統無法滿足施工需求，任何一種單一結構形式TBM的推進系統在面對情況復雜的圍巖地質時，均有一定的局限性。

在申請公布號為CN109826637A的中國發明專利中公開了一種雙結構TBM及其施工方法，其既配置了噴錨支護掘進單元，又配置了管片支護掘進單元，噴錨支護掘進單元包括主梁推進油缸和撐靴單元，主梁推進油缸的前端鉸接在主梁上，后端與撐靴單元鉸接，管片支護掘進單元包括管片拼裝機和盾體推進油缸。當洞壁強度足夠支撐時，可由撐靴單元撐緊洞壁，主梁推進油缸伸長，而在經過破碎圍巖段時，可由管片拼裝機在洞壁內拼裝管片，由盾體推進油缸反向頂推管片，盾體推進油缸伸出頂壓在后方的管片上，為TBM提供向前的推進力。

上述雙結構TBM采用液壓缸驅動前進，僅提供了TBM的結構，現對應這種TBM配置相應的液壓推進系統。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于雙結構TBM的液壓推進系統。同時，本發明還提供一種采用上述液壓推進系統的雙結構TBM。

為實現上述目的，本發明所提供的雙結構TBM液壓推進系統的技術方案是：雙結構TBM液壓推進系統，包括：

主推進油缸，一端用于與TBM的主梁鉸接，另一端用于與TBM的撐靴鉸接，主推進油缸主動伸縮動作以實現TBM掘進；

盾體推進油缸，用于安裝在TBM的盾體上，以頂推盾體后側的管片環，盾體推進油缸主動伸縮動作以實現TBM掘進；

盾體推進液壓回路，用于驅動盾體推進油缸主動伸縮；

主推進液壓回路，能夠驅動主推進油缸主動伸縮，并在下述至少一種工況下能夠浮動：

工況一：在盾體推進掘進模式下，當TBM的主梁前進且TBM的鞍架支撐靴撐頂隧道洞壁時；

工況二：在盾體推進掘進模式下，當TBM的主梁前進且TBM的撐靴撐頂隧道洞壁時。