[发明专利]一种双结构TBM液压推进系统及双结构TBM

说明书

本发明涉及一种双结构TBM液压推进系统及双结构TBM，液压推进系统包括：主推进油缸和盾体推进油缸，还包括主推进液压回路，能够驱动主推进油缸主动伸缩，并在下述工况下能够浮动：在盾体推进掘进模式下，当TBM的主梁前进且TBM的鞍架支撑靴和/或撑靴撑顶隧道洞壁时，主推进液压回路能够使主推进油缸浮动，保证主梁和鞍架的相对滑移，在盾体推进掘进模式下，可利用鞍架支撑靴提供支撑力以支撑主梁，或是利用撑靴提供后支撑力以支撑主梁，或提供水平调向作用力，实现边掘进边水平调向，改进双结构TBM的盾体推进掘进模式。

技术领域

本发明属于盾构机技术领域，具体涉及一种双结构TBM液压推进系统及双结构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工作时，采用喷锚支护方式，并由主推进油缸为主机向前掘进提供动力，前进的支反力由撑靴撑紧洞壁后提供。TBM在通过破碎围岩时，撑靴无法直接撑紧破碎围岩，获取不到足够的支反力，推进系统推力将大大降低，此时只能以较低的推力向前掘进，或等支护完成后才能恢复正常掘进，该过程中掘进效率大大降低。

护盾式TBM的盾体内布置有盾体推进油缸，采用管片支护方式，所拼装管片为盾体推进油缸（见图1）提供推进反力。护盾式TBM较敞开式TBM的盾体长，增加了卡机风险，尤其在大变形收敛地层掘进时，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TBM的推进系统无法满足施工需求，任何一种单一结构形式TBM的推进系统在面对情况复杂的围岩地质时，均有一定的局限性。

在申请公布号为CN109826637A的中国发明专利中公开了一种双结构TBM及其施工方法，其既配置了喷锚支护掘进单元，又配置了管片支护掘进单元，喷锚支护掘进单元包括主梁推进油缸和撑靴单元，主梁推进油缸的前端铰接在主梁上，后端与撑靴单元铰接，管片支护掘进单元包括管片拼装机和盾体推进油缸。当洞壁强度足够支撑时，可由撑靴单元撑紧洞壁，主梁推进油缸伸长，而在经过破碎围岩段时，可由管片拼装机在洞壁内拼装管片，由盾体推进油缸反向顶推管片，盾体推进油缸伸出顶压在后方的管片上，为TBM提供向前的推进力。

上述双结构TBM采用液压缸驱动前进，仅提供了TBM的结构，现对应这种TBM配置相应的液压推进系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于双结构TBM的液压推进系统。同时，本发明还提供一种采用上述液压推进系统的双结构TBM。

为实现上述目的，本发明所提供的双结构TBM液压推进系统的技术方案是：双结构TBM液压推进系统，包括：

主推进油缸，一端用于与TBM的主梁铰接，另一端用于与TBM的撑靴铰接，主推进油缸主动伸缩动作以实现TBM掘进；

盾体推进油缸，用于安装在TBM的盾体上，以顶推盾体后侧的管片环，盾体推进油缸主动伸缩动作以实现TBM掘进；

盾体推进液压回路，用于驱动盾体推进油缸主动伸缩；

主推进液压回路，能够驱动主推进油缸主动伸缩，并在下述至少一种工况下能够浮动：

工况一：在盾体推进掘进模式下，当TBM的主梁前进且TBM的鞍架支撑靴撑顶隧道洞壁时；

工况二：在盾体推进掘进模式下，当TBM的主梁前进且TBM的撑靴撑顶隧道洞壁时。