[实用新型]一种双结构TBM

说明书

本实用新型公开了一种双结构TBM，包括周向设置有盾体推进油缸的护盾，护盾内通过盾体油缸连接有主驱动，主驱动的前部连接有刀盘，主驱动的后部连接有主梁，所述主梁上设置有喷锚支护掘进单元和管片支护掘进单元，喷锚支护掘进单元包括钢拱架拼装机、锚杆钻机和喷砼机械手，锚杆钻机的后方设置有主梁推进油缸，主梁推进油缸的前端铰接在主梁上、后端铰接有撑靴单元，撑靴单元沿主梁的轴线滑动设置，撑靴单元后方的主梁上滑动设置有后支撑单元，管片支护掘进单元包括管片拼装机，管片拼装机、钢拱架拼装机、锚杆钻机和喷砼机械手均设置在护盾的后方。本实用新型可以实现喷锚支护掘进模式与管片支护掘进模式的转换。

技术领域

本实用新型涉及盾构机技术领域，特别是指一种双结构TBM。

背景技术

随着中国盾构事业的蓬勃发展，硬岩掘进机（简称TBM）的应用也越来越多，TBM可分为敞开式TBM和护盾式TBM。

敞开式TBM由推进油缸为主机提供前进动力，通过撑靴撑紧洞壁，为推进油缸提供反力。敞开式采用喷锚支护方式，主要是安装钢拱架、钢筋排、锚杆、喷砼等。敞开式TBM盾体较短且可缩回，卡机风险较低。但在破碎围岩时，拱部落渣严重；易造成支护、清渣工作量大，撑靴无法直接撑紧破碎围岩，掘进效率大大降低。在岩爆地层掘进时，人员与设备裸露缺乏保护，安全风险较高。

护盾式TBM由推进油缸为主机提供前进动力，管片为推进油缸提供反力。护盾式TBM采用管片支护方式。护盾式TBM由于盾体较长，卡机风险较高，尤其在大变形收敛地层掘进，卡机处理时间较长，影响掘进效率。

由于地层结构复杂多样，单一结构形式的TBM无法满足施工需求，单一结构形式的TBM断层破碎密集带、软岩大变形地层、高应力岩爆地层等不良地质施工难度大，而且现有TBM无法灵活的在喷锚支护与管片支护之间进行切换。因此，任一种单一结构形式的TBM在面对情况复杂的围岩地质时，均有一定的局限性。

实用新型内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种双结构TBM，解决了现有TMB无法在岩爆、大变形、断层破碎带、蚀变岩等不良地质中完好适用的技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种双结构TBM，包括护盾，护盾的周向设置有盾体推进油缸，护盾内通过盾体油缸连接有主驱动，主驱动的前部连接有刀盘，主驱动的后部连接有主梁，所述主梁上设置有喷锚支护掘进单元和管片支护掘进单元，喷锚支护掘进单元和管片支护掘进单元可以便捷地相互转换，依此来适应复杂多变的地质掘进。喷锚支护掘进单元包括钢拱架拼装机、锚杆钻机和喷砼机械手，钢拱架拼装机、锚杆钻机和喷砼机械手可分别进行钢拱架拼装、锚杆支护和喷砼支护。锚杆钻机的后方设置有主梁推进油缸，主梁推进油缸的前端铰接在主梁上、后端铰接有撑靴单元，撑靴单元沿主梁的轴线滑动设置，撑靴单元可配合钢拱架拼装机、锚杆钻机和喷砼机械手进行喷锚支护掘进。撑靴单元后方的主梁上滑动设置有后支撑单元，管片支护掘进单元包括管片拼装机，后支撑单元可配合管片拼装机和盾体推进油缸进行管片拼装掘进。管片拼装机、钢拱架拼装机、锚杆钻机和喷砼机械手均设置在护盾的后方，巧妙地避免了护盾对管片拼装机、钢拱架拼装机、锚杆钻机和喷砼机械手等支护装置的干涉。

进一步地，所述护盾包括上护盾和下护盾、左右对称的左护盾和右护盾，上护盾与左护盾和右护盾之间、下护盾与左护盾和右护盾之间均设置有连接护盾，连接护盾的一端与上护盾或下护盾铰接、另一端与左护盾或右护盾插接配合。

进一步地，所述盾体油缸设置在主驱动与上护盾、左护盾和右护盾之间，盾体油缸能够根据掘进情况进行伸缩，进而调节盾体的形状，避免了卡盾的风险，提高了通行性能。所述盾体推进油缸分别设置在上护盾、下护盾、左护盾和右护盾上。

进一步地，所述管片拼装机和钢拱架拼装机为一体机，使整个装置更加紧凑，节省了安装和操作空间。管片拼装机设置在锚杆钻机的前方，有效保证了管片支护的便捷性。