[发明专利]一种带双六足推进器和双三足支撑器的全自动TBM掘进装置在审

专利信息
申请号: 201710575228.7 申请日: 2017-07-14
公开(公告)号: CN107339110A 公开(公告)日: 2017-11-10
发明(设计)人: 徐尤南;刘辛军;徐济宇 申请(专利权)人: 华东交通大学
主分类号: E21D9/087 分类号: E21D9/087;E21D9/06
代理公司: 南昌市平凡知识产权代理事务所36122 代理人: 姚伯川
地址: 330013 江西省南*** 国省代码: 江西;36
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摘要:
搜索关键词: 一种 带双六足 推进器 双三足 支撑 全自动 tbm 掘进 装置
【说明书】:

一种带双六足推进器和双三足支撑器的全自动TBM掘进装置,是由支承环(2)、主推进器(3)、主支撑器(4)、副推进器(5)与副支撑器(6)依次串联而成的混联式装置。其拓扑结构将随主支撑器与副支撑器的加载或卸载状态而改变。所述的双六足推进器能交替完成推进工作,可实现全自动连续掘进作业。双三足支撑器能并行工作,可使其均载或按给定比例承载,能在垂直隧道掘进作业中换步。本发明掘进装置可工作于单环掘进、双连环掘进、三连环掘进、全自动连续掘进等数种不同工作模式,以适应不同的掘进面和支撑面的工况条件。本发明适用于TBM隧道掘进、矿产采掘或管道作业,尤其是适合于掘进面与支撑面复杂多变的隧道或垂直隧道的掘进作业。

技术领域

本发明涉及一种带双六足推进器和双三足支撑器的全自动TBM掘进装置,属掘进机械技术领域。

背景技术

公知的TBM掘进装置包括支撑器、推进器、换步器和调向器四大部分,分别按顺序完成支撑作业、推进作业、换步作业、调向或纠偏作业;所述的掘进装置可推动支承环及支承环上的刀盘系统完成遂道切削工作。

公知的TBM掘进装置有的只有一个支撑器,如主梁式和扭力缸式TBM掘进装置,其掘进过程包括按时间顺序完成的支撑作业步-推进作业步-换步作业步-调向或纠偏作业步,其辅助作业时间占比大,严重影响了其掘进工作效率。该类型的掘进装置无法在垂直隧道中实现换步作业,也不能实现全自动连续掘进作业。

公知的TBM掘进装置有的只有两个支撑器,如凯式TBM掘进装置,其掘进过程包括按时间顺序完成的支撑作业步-推进作业步-换步作业步-调向或纠偏作业步,其辅助作业时间占比大,严重影响了其掘进工作效率。该类型的掘进装置两个支撑器间采用刚性固定连接,当其中一个支撑器处于支撑状态,另一个支撑器无法换步,因而无法在垂直隧道中实现换步作业,也不能实现全自动连续掘进作业。

为解决该问题,有一种公知的混联式掘进装置,其第一推进器与第一支撑器串联,第二推进器与第二支撑器串联,再将两推进器在支承环处并联。该装置的两个推进器可交替工作,可实现连续自动掘进作业,但因其两支撑器轴向空间重叠且其两支撑器空间也重叠,工作空间受限,未能成功应用。

还有一种公知的混联掘进装置,其第一推进器与第一支撑器串联,第二推进器与第二支撑器串联,再将两者串联。该装置第一推进器与第一支撑器工作于硬岩切削模式,第二推进器与第二支撑器工作于盾构的软土切削模式,其中第二支撑器为构筑隧道的水泥管片,无法实现硬岩或软土层的全自动连续掘进作业,也无法在垂直隧道中实现换步作业。

公知的TBM掘进装置,其工作模式单一,不能针对特定的支撑面或掘进面工况条件选择不同的掘进作业模式,对环境的适应性差。

公知的TBM掘进装置存在以下问题:一是有的无全自动连续掘进功能或在垂直隧道中换步作业。二是有的虽有该功能但工作空间受限。三是工作模式单一,对支撑面或掘进面的环境适应性差。

发明内容

本发明的目的是,针对现有TBM掘进装置存在的问题,公开一种带双六足推进器和双三足支撑器的全自动TBM掘进装置。

实现本发明的技术方案如下,一种带双六足推进器和双三足支撑器的全自动TBM掘进装置,所述装置为双六足推进器与双三足支撑器串联后的混联式掘进结构,具有自重构能力;基于装置的自重构能力,所述装置能实现多种不同方式的掘进模式,包括单环掘进模式、双连环掘进模式、三连环掘进模式和全自动连续掘进模式;并能根据掘进环境或支撑环境提供相应的匹配掘进方案。

所述装置包括支承环、主推进器、主支撑器、副推进器和副支撑器;所述主推进器、主支撑器、副推进器和副支撑器依次垂直安装在支承环与刀盘系统的轴线上;所述支承环的一面安装刀盘系统,另一面安装主推进器、主推进器连接主支撑器;主支撑器连接副推进器;副推进器连接副支撑器。

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