一种盾构机的连续推进系统及具有其的盾构机的制作方法

本技术涉及盾构机领域，具体涉及一种盾构机的连续推进系统及具有其的盾构机。

背景技术：

1、盾构机常规掘进时，分为“掘进模式”和“拼装模式”，不可同时进行，如果同时进行，会出现干涉和盾体失稳的情况。当启动“拼装模式”时，刀盘停止切削，盾构机停止掘进，完成管片拼装后，启动“掘进模式”，盾构机重新启动，主驱动逐渐提高转速和扭矩，开始掘进。目前的施工作业时“掘进模式”和“拼装模式”分别各占盾构施工的50％作业时间。tbm(硬岩掘进机)可实现持续掘进，但是tbm不适合有地下水的地层。因此，如何设计一种能够连续推进的盾构机，提高掘进的效率，是本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现思路

1、为了克服现有盾构机掘进效率低的不足，本申请提供一种盾构机的连续推进系统及具有其的盾构机，解决现有盾构机在“拼装模式”下不能掘进的问题。

2、本申请提供的技术方案如下：

3、本申请提供一种盾构机的连续推进系统，其特征在于，包括：盾构机本体，盾构机本体包括前盾、中盾和尾盾；设置于中盾上的前推进系统；前推进系统包括前推进油缸，还包括设置于前盾与中盾之间的密封结构；设置于中盾上的后推进系统；后推进系统包括后推进油缸，还包括设置于中盾上的盾体稳定装置，还包括设置于中盾上的管片拼装装置。盾构机配置两套推进系统，前推进系统用于推进，后推进系统用于拼装和支撑，两套推进系统分别作业，互不影响；前推进油缸推动前盾向前掘进，设置于前盾和中盾之间的密封结构保证盾构机内部的密封，在前推进系统工作时后推进系统中的盾体稳定装置伸出盾构机本体外，减少管片安装时缺少一个分区对盾构机稳定性的影响，完成管片安装，后推进油缸推动前推进油缸缩回。

4、本申请提供一种盾构机的连续推进系统的推进过程包括：s1，伸长前推进油缸，盾构机在隧道中向前掘进；s2，盾体稳定装置伸出盾构机本体贯入土壤或岩石壁，管片拼装装置拼装管片；s3，管片拼装完成后，缩回盾体稳定装置，伸长后推进油缸，推动前推进油缸缩回。s4，重复s1至s3。

5、进一步地，本申请提供一种优选的方案中，前推进油缸一端与前盾连接，另一端与设置于所述中盾上的固定梁连接。前推进油缸用于推进前盾向前掘进，另一端与中盾上的固定梁连接使后推进油缸伸长时可以让前推进油缸缩回。

6、进一步地，本申请提供一种优选的方案中，后推进油缸一端设置于固定梁的后侧，用于推动前推进油缸回缩。后推进油缸伸出时与固定梁接触，推动固定梁向前移动，与固定梁连接的前推进油缸向前回缩。

7、进一步地，本申请提供一种优选的方案中，盾体稳定装置包括：设置于中盾上的稳定盘；设置于稳定盘上的稳定油缸，所述稳定油缸绕所述中心盘圆周设置多个。稳定盘设置在盾构机本体的截面，稳定油缸可以伸出盾构机本体贯入盾构机外部的岩石壁或土壤底层，确保盾构机本体的稳定。

8、更进一步地，本申请提供一种优选的方案中，后推进油缸可以固定设置于稳定盘上，当后推进油缸伸出时带动稳定盘向前移动；稳定盘还可以设置于后推进油缸的前侧、与固定梁结合，当后推进油缸伸出时推动稳定盘向前移动、前推进油缸随之缩回；稳定盘还可以设置于后推进油缸的后侧，与后推进油缸不直接连接，与中盾盾体一起移动。

9、进一步地，本申请提供一种优选的方案中，稳定盘上设置12个稳定油缸，其中正下方设置1个稳定油缸，正上方设置3个稳定油缸，左侧设置4个稳定油缸，右侧设置4个稳定油缸。为保证稳定盘结构稳定，稳定盘上设置有竖梁结构为稳定盘提供支撑，稳定油缸的设置避开后推进油缸和竖梁结构，绕稳定盘外周设置。

10、进一步地，本申请提供一种优选的方案中，稳定油缸避开后推进油缸和稳定盘上的竖梁结构设置；两个相邻的稳定油缸之间夹角为22.5°。为保证盾体稳定装置对盾体结构提供可靠的稳定效果，同时避免设置过多的部件增加施工成本，除了设置竖梁结构的位置，两个相邻的稳定油缸之间夹角为22.5°即可达到较好的稳定效果。

11、进一步地，本申请提供一种优选的方案中，稳定油缸包括：缸筒；设置于缸筒上的稳定端头；设置于稳定端头上的壳体；设置于壳体和所述端头间的密封层。缸筒固定连接在稳定盘上，稳定端头可以伸出缸筒，根据外部施工环境，如果是岩石地层，稳定端头贯入量较少，将盾体卡紧在岩石壁上；如果是土壤地层，稳定端头的贯入量较多，甚至全部插入至土壤内；稳定端头上的壳体用于固定稳定端头的位置，密封层用于防止外部环境对稳定油缸造成不利影响。

12、本申请还提供一种具有连续推进系统的盾构机，其特征在于，包括这种盾构机的连续推进系统。

13、本申请提供一种盾构机的连续推进系统及具有其的盾构机，与现有技术相比，包括：盾构机本体，盾构机本体包括前盾、中盾和尾盾；设置于中盾上的前推进系统；前推进系统包括前推进油缸，还包括设置于前盾与中盾之间的密封结构；设置于中盾上的后推进系统；后推进系统包括后推进油缸，还包括设置于中盾上的盾体稳定装置，盾体稳定装置设置于后推进油缸和尾盾之间，还包括设置于中盾上的管片拼装装置。盾构机配置两套推进系统，前推进系统用于推进，后推进系统用于拼装和支撑，两套推进系统分别作业，互不影响；前推进油缸推动前盾向前掘进，设置于前盾和中盾之间的密封结构保证盾构机内部的密封，在前推进系统工作时后推进系统中的盾体稳定装置伸出盾构机本体外，减少管片安装时缺少一个分区对盾构机稳定性的影响，完成管片安装，后推进油缸推动前推进油缸缩回，带中盾和尾盾向前移动。本申请提供的一种盾构机的连续推进系统及具有其的盾构机，相较于现有技术而言，克服了盾构机不能连续掘进的不足，解决现有技术掘进效率有待提高的问题。

技术特征：

1.一种盾构机的连续推进系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种盾构机的连续推进系统，其特征在于，所述前推进油缸一端与所述前盾连接，另一端与设置于所述中盾上的固定梁连接。

3.根据权利要求2所述的一种盾构机的连续推进系统，其特征在于，所述后推进油缸一端设置于所述固定梁的后侧，用于推动所述前推进油缸回缩。

4.根据权利要求1所述的一种盾构机的连续推进系统，其特征在于，所述盾体稳定装置包括：

5.根据权利要求4所述的一种盾构机的连续推进系统，其特征在于，所述稳定盘上设置12个稳定油缸，其中正下方设置1个稳定油缸，正上方设置3个稳定油缸，左侧设置4个稳定油缸，右侧设置4个稳定油缸。

6.根据权利要求4所述的一种盾构机的连续推进系统，其特征在于：

7.根据权利要求4所述的一种盾构机的连续推进系统，其特征在于，所述稳定油缸包括：

8.一种具有连续推进系统的盾构机，其特征在于，包括权利要求1~7任意一项所述的盾构机的连续推进系统。

技术总结
本申请提供一种盾构机的连续推进系统及具有其的盾构机，与现有技术相比，包括：盾构机本体，盾构机本体包括前盾、中盾和尾盾；设置于中盾上的前推进系统；前推进系统包括前推进油缸，还包括设置于前盾与中盾之间的密封结构；设置于中盾上的后推进系统；后推进系统包括后推进油缸，还包括设置于中盾上的盾体稳定装置，盾体稳定装置设置于后推进油缸和尾盾之间，还包括设置于中盾上的管片拼装装置。本申请提供的一种盾构机的连续推进系统及具有其的盾构机，相较于现有技术而言，克服了盾构机不能连续掘进的不足，解决现有技术掘进效率有待提高的问题。

技术研发人员：吴问霆,肖国华,蒙凤杰,赵金明,汪鼎华
受保护的技术使用者：中铁山河工程装备股份有限公司
技术研发日：20221212
技术公布日：2024/1/12