隧道掘进装置和隧道掘进机的制作方法

本申请涉及隧道施工，尤其涉及一种隧道掘进装置和隧道掘进机。

背景技术：

1、盾构机，又叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，具有开挖切削土体、输送土渣、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。利用盾构机进行隧道施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快等特点，在隧道洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。

2、盾构机在掘进过程中，由于施工水平层次不齐、地质因素或长时间停机等影响，盾构中难免会出现前盾卡壳、难以掘进的情况，在这种盾构工况下，常规的盾构机容易受困，进而影响施工进度。相关技术中，往往通过铰接油缸向前盾传递超高推力，以保证盾构机可以正常掘进。

3、然而，上述推进方式，铰接油缸易损坏。

技术实现思路

1、本申请的实施例提供一种隧道掘进装置和隧道掘进机，有益于避免通过单一的机械传力结构向前盾传递超高推力时易导致铰接油缸损坏的风险；同时，本申请有助于实现前盾脱困，进而保证盾构机的正常掘进。

2、为了实现上述目的，本申请的实施例第一方面提供一种隧道掘进装置，包括前盾、中盾和尾盾，所述前盾位于所述隧道掘进装置的靠近掘进端的一侧，所述尾盾位于所述隧道掘进装置的远离所述掘进端的一侧，所述中盾连接于所述前盾和所述尾盾之间；所述隧道掘进装置的内部设置有第一推进组件、第二推进组件以及至少一个辅助推进件，所述第一推进组件的第一端与所述前盾相连，所述第一推进组件的第二端与所述中盾相连，所述第二推进组件与所述第一推进组件沿所述隧道掘进装置的径向并排布置；所述辅助推进件位于所述前盾和所述第二推进组件之间，所述辅助推进件的第一端与所述前盾固定相连，所述辅助推进件的第二端位于靠近所述第二推进组件的一侧，当所述前盾卡滞时，所述第二推进组件沿掘进方向移动，以使所述第二推进组件的第二端接触并抵紧所述辅助推进件，进而推动前盾，实现前盾脱困。

3、在一种可能的实现方式中，所述辅助推进件包括多个，多个所述辅助推进件沿所述隧道掘进装置的轴线环向阵列设置，位于靠近所述前盾一侧的多个所述辅助推进件的端部均与所述前盾固定相连，位于靠近所述中盾一侧的多个所述辅助推进件的端部用于当所述第二推进组件沿所述掘进方向移动时与所述第二推进组件抵紧。

4、在一种可能的实现方式中，所述辅助推进件包括多个，沿所述前盾至所述中盾的轴向方向上，多个所述辅助推进件相连，位于靠近所述前盾一侧的所述辅助推进件与所述前盾固定相连，位于靠近所述中盾一侧的所述辅助推进件用于当所述第二推进组件沿所述掘进方向移动时与所述第二推进组件抵紧。

5、在一种可能的实现方式中，所述第二推进组件包括第二推进油缸；所述辅助推进件的第二端位于靠近所述第二推进油缸的一侧，当所述前盾卡滞时，所述第二推进油缸沿靠近所述掘进方向移动并抵紧所述辅助推进件。

6、在一种可能的实现方式中，所述第二推进组件还包括撑靴，所述撑靴与所述第二推进油缸的第一端相连，所述隧道掘进装置的内部衬砌有管片；当所述前盾卡滞时，所述撑靴沿背离所述辅助推进件的方向移动并抵顶所述管片，以使所述第二推进油缸沿靠近所述辅助推进件的方向移动并抵紧所述辅助推进件。

7、在一种可能的实现方式中，还包括液压泵站，所述液压泵站与所述第二推进油缸相连，所述液压泵站用于当所述前盾卡滞时向所述第二推进油缸提供超高压液压油，以驱动所述第二推进油缸中的活塞杆伸出。

8、在一种可能的实现方式中，还包括弹性件，所述弹性件设置于所述辅助推进件和所述第二推进组件之间；所述第二推进组件的第二端通过所述弹性件抵紧所述辅助推进件。

9、在一种可能的实现方式中，所述第一推进组件包括第一推进油缸，所述第一推进油缸的两端分别与所述前盾和所述中盾相连。

10、在一种可能的实现方式中，所述辅助推进件为柱状的刚性支撑座或筒状的刚性支撑座；和/或，所述弹性件为橡胶垫；所述弹性件与所述辅助推进件通过粘接的方式相连；和/或，所述辅助推进件与所述前盾通过螺纹连接、卡接或焊接中的任意一种方式固定相连。

11、本申请的实施例第二方面还提供一种隧道掘进机，至少包括开挖装置、排渣装置和隧道掘进装置，

12、本申请实施例提供的隧道掘进装置和隧道掘进机，通过包括第一推进组件、第二推进组件以及至少一个辅助推进件，第二推进组件和辅助推进件、以及第二推进组件和第一推进组件共同组成双机械传力结构，从而能够将超高推力通过双机械传力结构同时传递至前盾，进而有益于避免通过单一的铰接油缸向前盾传递超高推力而导致铰接油缸产生损坏的风险，最大程度地对铰接油缸进行安全防护；同时，本申请通过双机械传力结构进行传力，有益于快速将超高推力传递至前盾，进而快速实现前盾脱困，保证盾构机的正常掘进。

13、本申请的构造以及它的其他申请目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。

技术特征：

1.一种隧道掘进装置，其特征在于，包括前盾、中盾和尾盾，所述前盾位于所述隧道掘进装置的靠近掘进端的一侧，所述尾盾位于所述隧道掘进装置的远离所述掘进端的一侧，所述中盾连接于所述前盾和所述尾盾之间；

2.根据权利要求1所述的隧道掘进装置，其特征在于，所述辅助推进件包括多个，多个所述辅助推进件沿所述隧道掘进装置的轴线环向阵列设置，位于靠近所述前盾一侧的多个所述辅助推进件的端部均与所述前盾固定相连，位于靠近所述中盾一侧的多个所述辅助推进件的端部均用于当所述第二推进组件沿所述掘进方向移动时与所述第二推进组件抵紧。

3.根据权利要求1所述的隧道掘进装置，其特征在于，所述辅助推进件包括多个，沿所述前盾至所述中盾的轴向方向上，多个所述辅助推进件相连，位于靠近所述前盾一侧的所述辅助推进件与所述前盾固定相连，位于靠近所述中盾一侧的所述辅助推进件用于当所述第二推进组件沿所述掘进方向移动时与所述第二推进组件抵紧。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的隧道掘进装置，其特征在于，所述第二推进组件包括第二推进油缸；所述辅助推进件的第二端位于靠近所述第二推进油缸的一侧，当所述前盾卡滞时，所述第二推进油缸沿靠近所述掘进方向移动并抵紧所述辅助推进件。

5.根据权利要求4所述的隧道掘进装置，其特征在于，所述第二推进组件还包括撑靴，所述撑靴与所述第二推进油缸的第一端相连，所述隧道掘进装置的内部衬砌有管片；

6.根据权利要求5所述的隧道掘进装置，其特征在于，还包括液压泵站，所述液压泵站与所述第二推进油缸相连，所述液压泵站用于当所述前盾卡滞时向所述第二推进油缸提供超高压液压油，以驱动所述第二推进油缸中的活塞杆伸出。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的隧道掘进装置，其特征在于，还包括弹性件，所述弹性件设置于所述辅助推进件和所述第二推进组件之间，所述第二推进组件的第二端通过所述弹性件抵紧所述辅助推进件。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的隧道掘进装置，其特征在于，所述第一推进组件包括第一推进油缸，所述第一推进油缸的两端分别与所述前盾和所述中盾相连。

9.根据权利要求7所述的隧道掘进装置，其特征在于，所述辅助推进件为柱状的刚性支撑座或筒状的刚性支撑座；和/或，所述弹性件为橡胶垫；

10.一种隧道掘进机，其特征在于，至少包括开挖装置、排渣装置和上述权利要求1-9中任一项所述的隧道掘进装置；

技术总结
本申请提供一种隧道掘进装置和隧道掘进机，涉及隧道施工技术领域，以解决相关技术的推进方式导致铰接油缸易损坏的问题。隧道掘进装置包括前盾、中盾和尾盾，隧道掘进装置的内部设置有第一推进组件、第二推进组件和辅助推进件；辅助推进件位于前盾和第二推进组件之间；当前盾卡滞时，第二推进组件沿掘进方向移动，以使第二推进组件的第二端接触并抵紧所述辅助推进件，进而推动前盾，实现前盾脱困。本申请设置双机械传力结构，从而有益于避免通过单一的机械传力结构向前盾传递超高推力时易导致铰接油缸损坏的风险；同时，本申请将超高推力传递至前盾，有助于实现前盾脱困，进而保证盾构机的正常掘进。

技术研发人员：刘飞香,罗友红,杨运健,贺葳,赵苗苗,梁兴生,周将,张卫东,肖伟
受保护的技术使用者：中国铁建重工集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15