一种用于硬岩隧道施工的小转弯主梁铰接敞开式TBM制造技术

本发明专利技术涉及隧道掘进设备技术领域，特别是涉及一种用于硬岩隧道施工的小转弯主梁铰接敞开式TBM。包括护盾，所述护盾内部设置有主驱动系统，所述主驱动系统的一侧与刀盘相连，所述主驱动系统的另一侧与主梁前段的一端相连；所述主梁前段的另一端通过球铰接组件与主梁后段相连；所述主梁后段上设置有滑道，所述滑道与撑紧盾机构相配合；所述撑紧盾机构后端的主梁后段上固定连接有尾支撑组件；所述主驱动系统与撑紧盾机构之间设置有主推油缸组；还包括渣料转运机构。本发明专利技术提供了一种用于硬岩隧道施工的小转弯主梁铰接敞开式TBM，具备直线掘进、左右小转弯掘进及上下坡调头功能三种工作状态，提高了TBM在矿山建设与抽水蓄能电站施工的应用范围。施工的应用范围。施工的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种用于硬岩隧道施工的小转弯主梁铰接敞开式TBM


[0001]本专利技术属于隧道掘进设备
，具体涉及一种用于硬岩隧道施工的小转弯主梁铰接敞开式TBM。

技术介绍

[0002]随着国家基建的蓬勃发展，我国对于矿山建设以及抽水蓄能电站的需求越来越多，其中硬岩隧道施工技术是一个重要的影响因素。TBM（Tunnel Boring Machine），即隧道掘进机，利用旋转刀盘上的滚刀挤压剪切破岩，通过旋转刀盘上的铲斗齿拾起石渣，落入主机皮带机上向后输送，再通过牵引矿渣车或隧洞连续皮带机运渣到洞外。
[0003]近年来，针对矿山与抽水蓄能电站的建设要求，传统的敞开式硬岩TBM已经不能满足其施工规划。传统的敞开式硬岩TBM其转弯半径基本都在500m以上，受限于主梁结构，传统的敞开式硬岩TBM无法有更小的转弯半径，仅适用于打直段隧道，而矿山与抽水蓄能电站多数要求其建成隧道为螺旋形状上升，现有工程基本是由护盾式TBM施工完成，但护盾式TBM施工风险要比敞开式TBM大，且不太适用于岩石硬度大的隧道，一旦出现卡机则无法处理，原因是护盾式TBM的整体盾体较长，多数卡死发生在护盾式TBM的撑紧盾处，并且护盾式TBM在围岩破碎时的调坡能力要低于敞开式TBM，其调坡方式为主推进液压缸被动调节压力调坡，无法像敞开式TBM通过主梁偏向主动抬头调坡，护盾式TBM没有主梁。在矿山隧道建设施工中，除了要求TBM有更小的转弯半径，也要求TBM能够过十字路口，也就是横穿另一个已近建成的隧道，这样设计为了增加开采效率，方便巷道排渣，传统的TBM支撑掘进的方式仅为左右支撑，更是无法满足TBM的主机过十字路口的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种用于硬岩隧道施工的小转弯主梁铰接敞开式TBM，以解决上述
技术介绍
中出现的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于硬岩隧道施工的小转弯主梁铰接敞开式TBM，包括护盾，所述护盾内部设置有主驱动系统，所述主驱动系统的一侧与刀盘相连，所述主驱动系统的另一侧与主梁前段的一端相连；所述主梁前段的另一端通过球铰接组件与主梁后段相连；所述主梁后段上设置有滑道，所述滑道与撑紧盾机构相配合；所述撑紧盾机构后端的主梁后段上固定连接有尾支撑组件；所述主驱动系统与撑紧盾机构之间设置有主推油缸组；还包括渣料转运机构，所述渣料转运机构将刀盘刮落的渣料转运至设备外部。
[0006]优选地，所述球铰接组件包括关节轴承，所述关节轴承内环穿设有铰接轴，所述铰接轴与主梁前段配合相连，所述关节轴承外环与主梁后段配合相连。
[0007]优选地，所述撑紧盾机构包括撑紧盾壳体，所述撑紧盾壳体与滑道相配合，所述撑紧盾壳体内设置有若干个撑紧组件。
[0008]进一步的，所述撑紧组件包括撑紧油缸，所述撑紧油缸设置为双作用液压缸，所述
撑紧油缸的两个输出端均连接有第一撑靴，所述撑紧油缸的两侧均固定连接有调坡撑靴组件。
[0009]进一步的，所述调坡撑靴组件包括撑靴油缸，所述撑靴油缸的底座与撑紧盾壳体固定相连，所述撑靴油缸的输出端与第二撑靴相连。
[0010]优选地，所述尾支撑组件包括尾支撑壳体，所述尾支撑壳体与主梁后段固定相连，所述尾支撑壳体内部设置有若干个支撑机构。
[0011]进一步的，所述支撑机构包括尾支撑油缸，所述尾支撑油缸的输出端与尾支撑撑靴固定相连。
[0012]优选地，所述主推油缸组包括6个主推油缸，所述主推油缸呈左右两侧
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8字形”对称布置。
[0013]优选地，所述渣料转运机构包括挂板运输机，所述挂板运输机设置在主驱动系统内，所述挂板运输机的一端与刀盘相配合，所述挂板运输机的另一端与主机皮带机相配合；所述主机皮带机固定设置在主梁后段上。
[0014]优选地，所述护盾内部固定设置有若干扩张油缸，所述扩张油缸的输出端与护盾内壁相连。
[0015]本专利技术的有益效果在于：本申请通过提供一种用于硬岩隧道施工的小转弯主梁铰接敞开式TBM，通过将主梁设计为球铰接连接的主梁前段和主梁后段，使装备具备了小转弯能力；通过设置撑紧盾机构可以实现主梁的上下调整，使装备具备了调坡能力；该设备在融合了传统敞开式TBM与护盾式TBM的结构优点的基础上，具备直线掘进、左右小转弯掘进及上下坡调头功能三种工作状态，进一步提高TBM在矿山建设与抽水蓄能电站施工的应用范围。
附图说明
[0016]图1为本申请实施例提供的一种用于硬岩隧道施工的小转弯主梁铰接敞开式TBM的整体结构示意图。
[0017]图2为本专利技术图1的A
‑
A剖视图。
[0018]图3为本专利技术图1的B
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B剖视图。
[0019]图4为本专利技术图1的C
‑
C剖视图。
[0020]图5为本专利技术图1的D
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D剖视图。
[0021]附图标记为：1、刀盘；2、主驱动系统；3、护盾；4、主梁前段；5、主推油缸；6、主梁后段；7、撑紧盾壳体；8、尾支撑壳体；9、主机皮带机；10、挂板运输机；11、关节轴承；12、铰接轴；13、第二撑靴；14、撑靴油缸；15、撑紧油缸；16、第一撑靴；17、滑道；18、尾支撑油缸；19、尾支撑撑靴；20、扩张油缸。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]参照说明书附图1
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5，该实施例的一种用于硬岩隧道施工的小转弯主梁铰接敞开式TBM，包括护盾3，所述护盾3内部设置有主驱动系统2，所述主驱动系统2的一侧与刀盘1相连，本实施例中为采用若干个双头螺柱固定相连；所述主驱动系统2的另一侧与主梁前段4的一端相连，本实施例中为通过若干螺栓固定相连；所述主梁前段4的另一端通过球铰接组件与主梁后段6相连；所述主梁后段6上设置有滑道17，所述滑道17与撑紧盾机构相配合，撑紧盾机构可以在滑道17上移动。所述撑紧盾机构后端的主梁后段6上固定连接有尾支撑组件；所述主驱动系统2与撑紧盾机构之间设置有主推油缸组；还包括渣料转运机构，所述渣料转运机构将刀盘1刮落的渣料转运至设备外部。
[0024]所述球铰接组件包括关节轴承11，所述关节轴承11内环穿设有铰接轴12，所述铰接轴12与主梁前段4配合相连，所述关节轴承11外环与主梁后段6配合相连。通过设置球铰接组件将主梁分为主梁前段4和主梁后段6，从而使设备具备小转弯能力。
[0025]所述撑紧盾机构包括撑紧盾壳体7，所述撑紧盾壳体7与滑道17相配合，使撑紧盾壳体7可以在滑道17上移动，所述撑紧盾壳体7内设置有若干个撑紧组件。所述撑紧组件包括撑紧油缸15，所述撑紧油缸15设置为双作用液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于硬岩隧道施工的小转弯主梁铰接敞开式TBM，包括护盾（3），所述护盾（3）内部设置有主驱动系统（2），其特征在于：所述主驱动系统（2）的一侧与刀盘（1）相连，所述主驱动系统（2）的另一侧与主梁前段（4）的一端相连；所述主梁前段（4）的另一端通过球铰接组件与主梁后段（6）相连；所述主梁后段（6）上设置有滑道（17），所述滑道（17）与撑紧盾机构相配合；所述撑紧盾机构后端的主梁后段（6）上固定连接有尾支撑组件；所述主驱动系统（2）与撑紧盾机构之间设置有主推油缸组；还包括渣料转运机构，所述渣料转运机构将刀盘（1）刮落的渣料转运至设备外部。2.根据权利要求1所述的一种用于硬岩隧道施工的小转弯主梁铰接敞开式TBM，其特征在于：所述球铰接组件包括关节轴承（11），所述关节轴承（11）内环穿设有铰接轴（12），所述铰接轴（12）与主梁前段（4）配合相连，所述关节轴承（11）外环与主梁后段（6）配合相连。3.根据权利要求1所述的一种用于硬岩隧道施工的小转弯主梁铰接敞开式TBM，其特征在于：所述撑紧盾机构包括撑紧盾壳体（7），所述撑紧盾壳体（7）与滑道（17）相配合，所述撑紧盾壳体（7）内设置有若干个撑紧组件。4.根据权利要求3所述的一种用于硬岩隧道施工的小转弯主梁铰接敞开式TBM，其特征在于：所述撑紧组件包括撑紧油缸（15），所述撑紧油缸（15）设置为双作用液压缸，所述撑紧油缸（15）的两个输出端均连接有第一撑靴（16），所述撑紧油缸（15）的两侧均固定连接有调坡撑靴组件。5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：江川，周俊，张霄睿，张慧峰，王哲，张拓，王越，张宁宁，梁龙，王奥，代文策，何雷，郑石，王宏伟，马海峰，李国涛，
申请(专利权)人：北方重工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：