一种敞开式TBM推进系统的制作方法

一种敞开式tbm推进系统
技术领域
1.本实用新型涉及敞开式tbm技术领域，特别是指一种敞开式tbm推进系统。


背景技术：

2.tbm硬岩隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，具有开挖切削土体、输送泥渣、拼装隧道衬砌等功能，已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
3.敞开式tbm推进系统，通过撑靴撑紧围岩，由连接撑靴及主梁的推进油缸为刀盘及主驱动提供前进动力，此时撑靴与洞壁的静摩擦力大于推进油缸推进力，进而实现主机向前掘进。但是当敞开式tbm在掘进过程中如遇到软弱、破碎围岩时，撑靴无法撑紧围岩，撑靴与洞壁的静摩擦力小于推进油缸推进力，此时无法为tbm掘进提供推进力。传统处理方法是停机人工喷浆或模筑加工后再掘进，无法实现连续掘进，影响掘进效率。


技术实现要素：

4.针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种敞开式tbm推进系统，解决了现有技术中tbm推进系统在软岩工况下推进效率低的问题。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：一种敞开式tbm推进系统，包括设置在主梁上的主推进机构和设置在护盾底部的辅助推进机构，辅助推进机构位于主推进机构的前方；所述护盾包括顶护盾和底护盾，辅助推进机构连接在底护盾上。
6.进一步，所述辅助推进机构包括辅推油缸，辅推油缸对称设置在底护盾的后端面上，辅推油缸的伸缩端铰接有推进靴板。优选地，所述推进靴板与铺设在软岩洞壁上的仰拱块相对应。
7.进一步，所述主推进机构包括主推油缸和撑靴，撑靴滑动设置在主梁上，主推油缸的一端与主梁铰接、另一端与撑靴连接。优选地，所述主推油缸沿主梁轴向平行设置，且对称设置在主梁的两侧。
8.进一步，所述主梁的尾端固定有大梁，大梁上设有后支撑，后支撑上设有支撑靴板。优选地，所述后支撑与大梁垂直固定连接，且能相对大梁伸缩。
9.本实用新型在传统敞开式tbm底护盾增加辅助推进系统机构，遇软弱破碎围岩时，通过辅推油缸的使用，降低主推进油缸的推进力，进而降低撑靴撑紧围岩的作用力（即降低撑靴的接地比压），避免撑靴无法撑紧岩壁，而造成的停机加固围岩。进一步提高敞开式tbm的适应性和掘进效率。本实用新型主推进机构和辅助推进机构平行并联设置，两者配合协作伸缩，提供tbm向前掘进的动力，确保tbm高效、连续掘进，提高施工效率和施工安全系数。
附图说明
10.为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附
图。
11.图1为本实用新型整体结构示意图。
12.图2为图1中a
‑
a向视图。
具体实施方式
13.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
14.如图1所示，实施例1，一种敞开式tbm推进系统，包括设置在主梁8上的主推进机构和设置在护盾底部的辅助推进机构，辅助推进机构位于主推进机构的前方，主推进机构和辅助推进机构平行并联设置，两者配合协作伸缩，提供tbm向前掘进的动力。所述护盾包括顶护盾2和底护盾4，辅助推进机构连接在底护盾4上，底护盾4与主驱动3通过螺栓刚性连接，主梁通过螺栓与主驱动刚性连接，主驱动3与刀盘1连接提供刀盘转动的动力。
15.进一步，如图2所示，所述辅助推进机构包括辅推油缸5，辅推油缸5对称设置在底护盾4的后端面上且沿轴向设置，辅推油缸5的伸缩端铰接有推进靴板6。所述推进靴板6与铺设在软岩洞壁上的仰拱块7相对应。软弱、破碎围岩时，tbm隧道底部铺设有仰拱块，并且依次轴向连接，作为隧道后期物料运输通道。撑靴支撑洞壁，辅推油缸5撑紧仰拱块；主推进及辅推油缸共同伸出，使主机向前掘进。
16.实施例2，一种敞开式tbm推进系统，所述主推进机构包括主推油缸9和撑靴10，撑靴10滑动设置在主梁8上，主推油缸9的一端与主梁8铰接、另一端与撑靴10连接。良好围岩时，撑靴撑紧洞壁，通过主推油缸使主机向前掘进。
17.进一步，所述主推油缸9沿主梁8轴向平行设置，且对称设置在主梁8的两侧，主推油缸数量根据施工工况进行选择，以能提供稳定顶推力为准。所述主梁8的尾端固定有大梁11，大梁通过螺栓与主梁刚性连接。大梁11上设有后支撑12，后支撑12的底端设有支撑靴板13。所述后支撑12与大梁11垂直固定连接，且能相对大梁11伸缩。其他结构与实施例1相同。
18.工作过程如下：良好围岩时：
19.1、回收辅推油缸5；2、撑靴10以高压力撑紧围岩，升起后支撑12，通过主推油缸9提供前进推力；3、完成一个掘进循环后，放下后支撑12，收回撑靴10，收回主推油缸9，安装仰拱块；4、重复步骤2~步骤3，进行连续掘进。
20.软弱、破碎围岩时：
21.1、利用隧道已铺设仰拱块7作为辅推油缸5的作用支点；2、伸出辅推油缸5撑紧仰拱块7；3、撑靴10以低压力撑紧围岩，升起后支撑12；4、辅推油缸5与主推油缸9同时伸出，其中辅推油缸5以高压力伸出、主推油缸9以低压力伸出，推动tbm向前掘进；5、完成一个掘进循环后，放下后支撑12，收回撑靴10，收回辅推油缸5与主推油缸9，安装仰拱块；6、重复步骤2~步骤5，进行连续掘进。
22.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种敞开式tbm推进系统，其特征在于：包括设置在主梁（8）上的主推进机构和设置在护盾底部的辅助推进机构，辅助推进机构位于主推进机构的前方；所述护盾包括顶护盾（2）和底护盾（4），辅助推进机构连接在底护盾（4）上。2.根据权利要求1所述的敞开式tbm推进系统，其特征在于：所述辅助推进机构包括辅推油缸（5），辅推油缸（5）对称设置在底护盾（4）的后端面上，辅推油缸（5）的伸缩端铰接有推进靴板（6）。3.根据权利要求2所述的敞开式tbm推进系统，其特征在于：所述推进靴板（6）与铺设在软岩洞壁上的仰拱块（7）相对应。4.根据权利要求1或2或3所述的敞开式tbm推进系统，其特征在于：所述主推进机构包括主推油缸（9）和撑靴（10），撑靴（10）滑动设置在主梁（8）上，主推油缸（9）的一端与主梁（8）铰接、另一端与撑靴（10）连接。5.根据权利要求4所述的敞开式tbm推进系统，其特征在于：所述主推油缸（9）沿主梁（8）轴向平行设置，且对称设置在主梁（8）的两侧。6.根据权利要求4所述的敞开式tbm推进系统，其特征在于：所述主梁（8）的尾端固定有大梁（11），大梁（11）上设有后支撑（12），后支撑（12）上设有支撑靴板（13）。7.根据权利要求6所述的敞开式tbm推进系统，其特征在于：所述后支撑（12）与大梁（11）垂直固定连接，且能相对大梁（11）伸缩。

技术总结
本实用新型公开了一种敞开式TBM推进系统，解决了现有技术中TBM推进系统在软岩工况下推进效率低的问题。本实用新型包括设置在主梁上的主推进机构和设置在护盾底部的辅助推进机构，辅助推进机构位于主推进机构的前方；所述护盾包括顶护盾和底护盾，辅助推进机构连接在底护盾上。本实用新型在传统敞开式TBM底护盾增加辅助推进系统机构，遇软弱破碎围岩时，通过辅推油缸的使用，降低主推进油缸的推进力，进而降低撑靴撑紧围岩的作用力（即降低撑靴的接地比压），避免撑靴无法撑紧岩壁，而造成的停机加固围岩。进一步提高敞开式TBM的适应性和掘进效率。应性和掘进效率。应性和掘进效率。


技术研发人员：王可 张啸 陈威明 周志强 尹威华
受保护的技术使用者：中铁工程装备集团有限公司
技术研发日：2021.02.23
技术公布日：2021/11/21