CN212406724U - 一种适用于小曲线转弯的斜井tbm - Google Patents

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CN212406724U CN202021422908.9U CN202021422908U CN212406724U CN 212406724 U CN212406724 U CN 212406724U CN 202021422908 U CN202021422908 U CN 202021422908U CN 212406724 U CN212406724 U CN 212406724U
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刘飞香
程永亮
彭正阳
巫敏
尹建超
谢铮
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Abstract

本实用新型公开了一种适用于小曲线转弯的斜井TBM,包括:可变径的刀盘,刀盘用以掘挖隧道;可变径的前盾,前盾与刀盘相连,前盾能够抵撑隧道洞壁;与前盾连接的主推进机构,主推进机构用以驱动前盾运动以控制刀盘的掘进方向。上述适用于小曲线转弯的斜井TBM通过主推进机构驱动前盾运动,从而可以调节刀盘的掘进方向,以满足隧道掘进方向需要改变时的转弯需求,同时可通过刀盘和前盾的变径操作来适应超小半径转弯。与传统无法采用掘进机技术进行反井隧道施工的掘进机相比,上述适用于小曲线转弯的斜井TBM可以适应变径、小转弯、正斜井和反斜井的掘进施工。

Description

一种适用于小曲线转弯的斜井TBM
技术领域
本实用新型涉及隧道掘进技术领域,特别涉及一种适用于小曲线转弯的斜井TBM。
背景技术
掘进机技术代表最新一代隧道掘进技术,具有施工效率高、安全可靠、超欠挖少、机械化程度高等突出优点,是目前隧道施工优选方案。
以抽水蓄能电站施工为例,需要在具有一定高度落差的两个水库之间修建多条隧道,实现蓄能、发电和物料人员输送等功能。此类隧道具备大坡度、长距离、正反斜井交替、多段转弯、变径的特点。目前主要采用钻爆法施工,其面临安全问题突出、质量难以控制、效率低等一系列问题。在现有技术条件下,要实现反井掘进施工必须解决支撑、出渣、支护、物料运输等一系列难题,并且有些高难项目需要掘进机具备超小半径转弯的能力,这对掘进机整体结构设计和内部空间布置提出了极高要求,目前由于还没有对应掘进机产品,因此无法采用掘进机技术进行反井隧道施工。
因此,如何避免传统掘进机无法满足反井隧道施工要求,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种适用于小曲线转弯的斜井TBM,该斜井TBM可实现变径、小转弯、正斜井和反斜井的掘进施工,可解决反井施工过程中面临的超小半径转弯、大坡度斜井出渣和防溜等问题。
为实现上述目的,本实用新型提供一种适用于小曲线转弯的斜井TBM,包括:
可变径的刀盘,所述刀盘用以掘挖隧道;
可变径的前盾,所述前盾与所述刀盘相连,所述前盾能够抵撑隧道洞壁;
与所述前盾连接的主推进机构,所述主推进机构用以驱动所述前盾运动以控制所述刀盘的掘进方向。
可选地,所述刀盘包括:
刀盘中间块;
若干个可拆卸地连接于所述刀盘中间块的外周的边块组件;
其中,任意两个相邻所述边块组件之间还设有可拆卸地连接于所述刀盘中间块的刀盘连接块。
可选地,所述前盾包括:
与所述刀盘中间块连接的中心连接块;
若干个可拆卸地连接于所述中心连接块的外周并能够沿所述中心连接块的径向伸缩运动的护盾。
可选地,所述主推进机构还连接有撑紧盾,所述撑紧盾远离所述主推进机构的一侧还设有至少两个辅助撑紧机构;当所述刀盘掘挖隧道时,所述撑紧盾和全部所述辅助撑紧机构用以抵撑隧道洞壁。
可选地,任一所述辅助撑紧机构包括:
设于所述辅助撑紧机构底部、用以供掘挖出的碎渣聚拢以输出碎渣的溜渣通道;
两个设于所述溜渣通道的上方并分设于所述辅助撑紧机构的两侧、用以抵撑隧道洞壁的撑靴;
其中,任一所述撑靴的内侧设有至少一组用以带动所述撑靴伸缩运动的撑紧推力机构。
可选地,任一所述撑靴的外部设有用以提升摩擦力的防滑组件。
可选地,任一所述撑靴上还设有至少两个用以当所述刀盘斜井掘挖时防止所述撑靴沿隧道洞壁下滑的弹性防溜组件。
可选地,任一所述弹性防溜组件包括可滑动地连接于所述撑靴、用以当所述撑靴下滑时与隧道洞壁抵贴的楔块和与所述楔块连接的预紧弹簧。
可选地,还包括:
用以当所述刀盘平洞掘挖时输出碎渣的第一出渣装置;
设于所述第一出渣装置的下方、用以当所述刀盘斜井掘挖时输出碎渣的第二出渣装置。
可选地,所述撑紧盾与靠近所述撑紧盾一侧的所述辅助撑紧机构之间设有锚杆钻机系统,所述锚杆钻机系统包括:
环形轨道;
设于所述环形轨道上并能够沿所述环形轨道滑动的凿岩机;
与所述凿岩机连接、用以推动所述凿岩机运动的液压推进器。
相对于上述背景技术,本实用新型针对反井施工的不同要求,设计了一种适用于小曲线转弯的斜井TBM,具体来说,上述适用于小曲线转弯的斜井TBM包括可变径的刀盘、可变径的前盾和主推进机构,其中,刀盘用于掘挖隧道;前盾与刀盘连接,前盾能够抵撑隧道洞壁,从而为TBM提供支撑力以保证TBM的稳定性;主推进机构与前盾连接,主推进机构用于驱动前盾运动,以实现控制刀盘的掘进方向。也就是说,上述适用于小曲线转弯的斜井TBM通过主推进机构驱动前盾运动,从而可以调节刀盘的掘进方向,以满足隧道掘进方向需要改变时的转弯需求,同时刀盘和前盾均为可变径的结构,这样一来,在TBM进行超小半径转弯时,可通过刀盘和前盾的变径操作来适应超小半径转弯。与传统无法采用掘进机技术进行反井隧道施工的掘进机相比,上述适用于小曲线转弯的斜井TBM可以适应变径、小转弯、正斜井和反斜井的掘进施工。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例所提供的适用于小曲线转弯的斜井TBM的结构示意图;
图2为图1中刀盘的结构示意图;
图3为图1中前盾的结构示意图;
图4为图1中辅助撑紧机构的结构示意图;
图5为弹性防溜组件与撑靴的装配示意图;
图6为图1中锚杆钻机系统的结构示意图;
图7为图1中后配套系统的出渣系统和水冷系统的结构示意图;
图8为图1中后配套系统的变压供电系统和供风系统的结构示意图;
图9为本实用新型所提供的适用于小曲线转弯的斜井TBM进行竖曲线超小转弯半径反井掘进的示意图;
图10为本实用新型实施例所提供的适用于小曲线转弯的斜井TBM的变径示意图。
其中:
1-刀盘、101-刀盘中间块、102-刀盘连接块、103-中间过渡块、104-边块、105-刀具、2-前盾、201-第一护盾、202-第一油缸、203-第二护盾、204-第二油缸、205-第三护盾、206-第三油缸、207-第四护盾、208-第四油缸、209-中心连接块、3-主驱动、4-主推进机构、5-撑紧盾、6-锚杆钻机系统、601-环形轨道、602-凿岩机、603-液压推进器、7-铰接油缸、8-辅助撑紧机构、801-溜渣通道、802-撑靴、803-撑紧推力机构、804-弹性防溜组件、9-后配套系统、901-出渣系统、9011-第一出渣装置、9012-第二出渣装置、902-水冷系统、903-变压供电系统、904-供风系统、10-喷混系统。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的核心是提供一种适用于小曲线转弯的斜井TBM,该斜井TBM可实现变径、小转弯、正斜井和反斜井的掘进施工,可解决反井施工过程中面临的超小半径转弯、大坡度斜井出渣和防溜等问题。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
需要说明的是,下文所述的“上端、下端、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。
请参考图1至图10,图1为本实用新型实施例所提供的适用于小曲线转弯的斜井TBM的结构示意图;图2为图1中刀盘的结构示意图;图3为图1中前盾的结构示意图;图4为图1中辅助撑紧机构的结构示意图;图5为弹性防溜组件与撑靴的装配示意图;图6为图1中锚杆钻机系统的结构示意图;图7为图1中后配套系统的出渣系统和水冷系统的结构示意图;图8为图1中后配套系统的变压供电系统和供风系统的结构示意图;图9为本实用新型所提供的适用于小曲线转弯的斜井TBM进行竖曲线超小转弯半径反井掘进的示意图;图10为本实用新型实施例所提供的适用于小曲线转弯的斜井TBM的变径示意图。
本实用新型实施例所提供的适用于小曲线转弯的斜井TBM(TBM即为全断面的隧道掘进机),包括刀盘1、前盾2、主驱动3、主推进机构4;其中,刀盘1和主驱动3连接,主驱动3为刀盘1提供扭矩;刀盘1为可变径的刀盘1,前盾2为可变径的前盾2,刀盘1用于掘挖隧道;前盾2与刀盘1连接,前盾2的主要功能除了遮蔽主驱动3,还具有提供辅助支撑的功能,即前盾2能够抵撑隧道洞壁,从而为TBM提供支撑力以保证TBM的稳定性;主推进机构4与前盾2连接,主推进机构4为刀盘1提供推力,且主推进机构4用于驱动前盾2运动,以实现控制刀盘1的掘进方向。
当然,根据实际需要,上述刀盘1可以设置为组合式的结构,该组合式结构可以包括多个可拆卸连接的模块,这样即可通过拆卸相应的模块以达到缩小刀盘1半径的目的;上述前盾2可以设置为能够沿前盾2的径向伸缩运动的结构,这样即可通过前盾2的伸缩运动达到变径和支撑洞壁的目的。
此外,上述主推进机构4可以设置为包括多组主推进油缸,作为优选的,根据正反斜井的掘进需要,可以设置四组主推进油缸,四组主推进油缸可以分别设置于上下左右四个方位,四组主推进油缸可独立控制伸缩状态,不仅可以提供推进力,还可以通过主推进油缸实现前盾2和刀盘1的方向控制。比如,当掘进机需要从平洞掘进模式向反斜井掘进模式转变时,即可通过锁定上方的主推进油缸,并使下方的主推进油缸伸长,在重力作用下,刀盘1发生向后倾斜,由于刀盘1伸出位置部位与洞壁接触量增大,再配合主推进油缸,可控制掘进机“抬头”的角度,实现超小半径转弯。掘进机的“低头”操作则与上述操作相反,此处将不再一一展开。
当然,主推进油缸数量可根据掘进机尺寸和工程地质情况进行增加或者减少,以提高经济效益和地质适应能力,本文对此并不作具体限制。主推进油缸还可搭载各类传感器,以对油缸角度、行程、推力大小、推进速度等参数进行实时监测和反馈。
这样一来,上述适用于小曲线转弯的斜井TBM通过主推进机构4驱动前盾2运动,从而可以调节刀盘1的掘进方向,以满足隧道掘进方向需要改变时的转弯需求,同时刀盘1和前盾2均为可变径的结构,这样一来,在TBM进行超小半径转弯时,可通过刀盘1和前盾2的变径操作来适应超小半径转弯。与传统无法采用掘进机技术进行反井隧道施工的掘进机相比,上述适用于小曲线转弯的斜井TBM可以适应变径、小转弯、正斜井和反斜井的掘进施工。
进一步的,上述刀盘1具体可以设置为刀盘中间块101+刀盘连接块102+边块组件的组合模式,具体地,刀盘1包括位于刀盘1中间的刀盘中间块101和若干个可拆卸地连接于刀盘中间块101的外周的边块组件;其中,任意两个相邻边块组件之间还设有可拆卸地连接于刀盘中间块101的刀盘连接块102。
当然,根据实际需要,上述刀盘中间块101可以设置为六边形结构,相应的刀盘中间块101的六个边上均可拆卸地连接有一个边块组件,任一边块组件可以包括边块104和设于边块104和刀盘中间块101之间的中间过渡块103,刀盘1各个模块之间的连接方式包括但不限于轨道式、螺栓式、焊接式等。
这样一来,刀盘1采用模块化设计可有效降低刀盘1吊装难度,提高刀盘1变径时的拆装效率。在进行洞内变径时,可将刀盘连接块102和中间过渡块103去掉,即将边块104直接与刀盘中间块101连接,这样即可有效减小刀盘1直径;此外,刀盘中间块101、刀盘连接块102和边块组件三者上均布置有刀具105,本申请提供的刀具105包括但不限于双联体中心滚刀、正面滚刀和边缘滚刀,滚刀数量和滚刀在刀盘1上的分布模式根据施工地质和掘进机尺寸,在设计阶段计算后确定。
在本实用新型实施例中,前盾2可以设置为包括中心连接块209和若干个护盾,其中,中心连接块209设于前盾2的中心并与刀盘中间块101连接;若干个护盾可拆卸地连接于中心连接块209的外周,护盾能够沿中心连接块209的径向伸缩运动。
具体地说,上述前盾2可以包括中心连接块209,中心连接块209上设有第一护盾201、第一油缸202、第二护盾203、第二油缸204、第三护盾205、第三油缸206、第四护盾207、第四油缸208,如图3所示,上述第一护盾201、第二护盾203、第三护盾205和第四护盾207分别设于前盾2的上下左右四个方位。第一护盾201通过第一油缸202与中心连接块209连接,第一护盾201在第一油缸202的作用下具有伸缩功能,并且在必要时候,可拆卸掉第一护盾201,达到前盾2变径的目的,同理第二护盾203、第三护盾205和第四护盾207也可以通过同样的连接方式连接并且具有相同的功能,即第二护盾203通过第二油缸204与中心连接块209连接、第三护盾205通过第三油缸206与中心连接块209连接、第四护盾207通过第四油缸208与中心连接块209连接。
这样一来,上述组合式前盾2具有的优点是:上下左右四个护盾可撑紧隧道洞壁,为掘进机提供支撑力,保持掘进机稳定性;在掘进机进行超小半径转弯时,可收回上下左右护盾,以减小前盾2外周直径,使前盾2适应超小半径转弯;掘进机在进行变径的时候,可拆除上下左右护盾,达到变径的目的。
需要说明的是,前盾2的外壳形状包括但不限于直筒型、球形等一切有利于减小转弯半径的截面形状;比如当需要实现更小的转弯半径时,可将第一护盾201和第二护盾203的形状由直筒形改为弧度较大的球形,以进一步降低转弯时截面尺寸,从而可以防止转弯时产生干涉。
TBM在洞内变径步骤包括:刀盘1变径和前盾2变径,如图10所示,当掘进过程中隧道截面直径要变小时,首先进行刀盘1变径:如图2所示,依次拆掉边块104,然后再依次拆掉中间过渡块103和刀盘连接块102,并将中间过渡块103和刀盘连接块102运出洞外,再将边块104依次装配在刀盘中间块101的六个边上,此时就完成了刀盘1直径缩小,刀盘1直径扩大与此过程相反,也属于本申请的保护范围内。前盾2变径:首先将第一护盾201、第二护盾203、第三护盾205和第四护盾207收回,然后依次拆掉第二护盾203、第一护盾201、第三护盾205和第四护盾207,具体地,通过撑紧盾5撑紧围岩,主推进油缸推动前盾2前移,第二护盾203、第一护盾201、第三护盾205和第四护盾207会进入前盾2脱壳区,此时将第二护盾203、第一护盾201、第三护盾205和第四护盾207运出洞外,前盾2就完成了直径缩小。
为了优化上述实施例,主推进机构4还连接有撑紧盾5,前盾2与撑紧盾5通过主推进油缸连接;撑紧盾5远离主推进机构4的一侧还设置至少两个辅助撑紧机构8;当刀盘1掘挖隧道时,撑紧盾5和全部辅助撑紧机构8用于抵撑隧道洞壁。
具体地说,辅助撑紧机构8的数量可以为两套,两套机构可以分别设置在后配套系统9的两侧。上述任一辅助撑紧机构8可以包括溜渣通道801和两个撑靴802,其中,溜渣通道801设于辅助撑紧机构8底部,相比于传统撑靴802结构,在反斜井施工状态下,溜渣通道801用于供掘挖出的碎渣聚拢以便于输出碎渣;两个撑靴802设于溜渣通道801的上方并分设于辅助撑紧机构8的两侧,撑靴802用于抵撑隧道洞壁。
作为优选的,任一撑靴802的内侧设有至少一组用于带动撑靴802伸缩运动的撑紧推力机构803,该撑紧推力机构803也可以设置为推进油缸,且该撑紧推力机构803具体为大推力油缸,具备多级可调模式,可根据不同地质条件,选择合适的撑紧力,避免过高的接地比压。
此外,任一撑靴802的外部设有用于提升摩擦力的防滑组件,防滑组件包括但不限于防滑纹、防滑网、防滑块等一切有益于提高撑靴802表面摩擦力的设计措施;撑靴802还具有高有效支撑面积设计,撑靴802外形包括但不限于弧形、球形和条形等一切有益于增加有效支撑面积的外形结构。
上述撑紧盾5也可以设置为伸缩式的组合结构,同时,撑紧盾5内预留了空间,可根据工程需要,在空间内安装超前钻设备,以实现对支撑面进行超前钻孔,确保支撑面地质结构稳定,并且可在超前钻孔内部进行超前注浆,对不良地质进行超前加固。
为了提高掘进机反斜井施工过程中的稳定性,任一撑靴802上还设有至少两个弹性防溜组件804,当刀盘1进行斜井掘挖时,弹性防溜组件804用于防止撑靴802沿隧道洞壁下滑。作为优选的,可以在撑靴802的后方设置两个相对设置的弹性防溜组件804,弹性防溜组件804可以设置为机械式防溜装置,机械式防溜装置具体为采用预紧弹簧自预紧的楔块,楔块可以设置为三角形楔块,三角形楔块可滑动地连接于撑靴802的后方,一旦掘进机往下滑动,整机重力将转换为对三角形楔块的正压力,以使楔块与隧道洞壁紧密抵贴,从而实现自锁功能。该弹性防溜组件804结构简单,维护方便。
上述适用于小曲线转弯的斜井TBM还设有锚杆钻机系统6、后配套系统9和喷混系统10,其中,锚杆钻机系统6包括环形轨道601、凿岩机602和液压推进器603,液压推进器603与凿岩机602均设于环形轨道601上,液压推进器603与凿岩机602连接,液压推进器603能够推动凿岩机602沿环形轨道601滑动,这样即可实现掘进机顶部240°范围内的锚杆支护作业,并且可以完成锚杆混泥土支护件的设置;喷混系统10具备常规喷混系统10的混凝土吊装、搅拌、喷射等功能,此处将不再一一展开。
后配套系统9可以包括出渣系统901、水冷系统902、变压供电系统903、供风系统904等主要部件,后配套系统9包括常规平洞掘进机后配套系统9的功能,包括但不限于出渣、水冷、供电、供风等功能,需要注意的是,本申请提供的后配套系统9兼容两套出渣系统901,其中,第一出渣装置9011用于当刀盘1进行平洞掘挖时输出碎渣;第二出渣装置9012设于第一出渣装置9011的下方,第二出渣装置9012用于当刀盘1进行斜井掘挖时输出碎渣。
当然,根据实际需要,第一出渣装置9011具体可以设置为连续皮带机,第二出渣装置9012具体可以设置为用于斜井段出渣的转渣皮带机,在安装形式上,连续皮带机为反斜井段出渣的转渣皮带机预留了安装空间;转渣皮带机始于掘进机撑紧盾5的尾部,当掘进机进入斜井模式时,收集从撑紧盾5下方溜渣通道801溜下来的岩渣,并运送至后配套尾部。
此外,上述出渣系统901具备平洞模式到反斜井模式快速切换能力,并且在竖曲线转弯过程中,两套出渣系统装置可以并存同时工作;作为优选的,该出渣系统901还具备人工安装模式和自动铺装切换模式,选择自动铺装切换模式可在占用少量掘进机内部空间的条件下,实现皮带机功能的快速、快捷开启和关闭。
在上述基础上,上述适用于小曲线转弯的斜井TBM可以实现分步式换步方式,以确保在换步过程中掘进机至少有两套支撑装置在发挥作用,在考虑施工效率的同时有效提高了换步时的安全性。
分步式换步方式可以设置为:在掘进机正常掘进阶段,撑紧盾5和双侧撑靴802撑紧洞壁,前盾2的四个护盾收回,此时主推进油缸提供掘进的推力;在撑紧盾5的复位阶段,两侧撑靴802和前盾2撑紧洞壁,主推进油缸收回;在后配套系统9复位阶段,前盾2和撑紧盾5撑紧洞壁,两侧撑靴802收回,通过铰接油缸7动作以带动后配套系统9复位,自此完成一个换步循环。
正斜井的实现方式:首先TBM向下转弯,具体的方式为第一护盾201和第二护盾203适当收回,使前盾2的外周半径减小,再配合主推进油缸,可控制刀盘1向下倾斜的角度,使刀盘1向下转弯倾斜掘进,当转弯到预设倾斜角度时,调整主推进油缸,使刀盘1停止转弯,TBM保持一定的倾斜角度掘进,具体的换步方式为上述的分步式换步,出渣方式采用第一出渣装置9011出渣,正斜井最大角度可到32°。
反斜井的实现方式:首先TBM向上转弯,第一护盾201和第二护盾203适当收回,使前盾2的外周半径减小,同时第二护盾203收回后,在重力作用下,刀盘1发生向后倾斜,再配合主推进油缸,可控制掘进机“抬头”的角度,实现超小半径转弯,当TBM的上坡角达到要求后,调整主推进油缸,使刀盘1停止转向,TBM保持一定的上坡角向上掘进,TBM的换步方式为上面所述的分步式换步,反斜井出渣方式采用溜渣通道801和第二出渣装置9012的组合方式,刀盘1内的渣土通过溜渣通道801溜到第二出渣装置9012上,然后第二出渣装置9012将渣土运出,反斜井最大角度可达60°。
需要强调的是,本申请提供的适用于小曲线转弯的斜井TBM可实现平洞、正斜井、反斜井连续切换掘进。
综上,相比现有技术,本申请提供的适用于小曲线转弯的斜井TBM具备以下优点:
一、可变径刀盘1的设置可有效满足多种隧道截面要求,实现隧道快速扩挖,可变径的刀盘1结构可大幅降低刀盘1组装难度,提高施工效率;
二、可实现平洞、反斜井、正斜井连续掘进施工;
三、针对性的小转弯结构设计,可自行控制掘进机转弯半径的大小,竖直方向转弯半径可以小于30m;
四、提供三套机械支撑装置,独创的分步式换步方式,配合弹性防溜组件和锚杆混泥土支护件,能够保障大倾角反斜井施工的安全性;
五、针对性的出渣、支护设计,满足反斜井施工要求;两套独立的出渣装置可以确保在平洞模式和反斜井模式下出渣的稳定和连续;
六、针对性的防溜、防倾覆设计,进一步提高反斜井施工安全系数;
七、智能化的锚杆钻机控制系统和喷混系统,有效降低隧道施工人力要求。
需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本实用新型所提供的适用于小曲线转弯的斜井TBM进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方案及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种适用于小曲线转弯的斜井TBM,其特征在于,包括:
可变径的刀盘(1),所述刀盘(1)用以掘挖隧道;
可变径的前盾(2),所述前盾(2)与所述刀盘(1)相连,所述前盾(2)能够抵撑隧道洞壁;
与所述前盾(2)连接的主推进机构(4),所述主推进机构(4)用以驱动所述前盾(2)运动以控制所述刀盘(1)的掘进方向。
2.根据权利要求1所述的适用于小曲线转弯的斜井TBM,其特征在于,所述刀盘(1)包括:
刀盘中间块(101);
若干个可拆卸地连接于所述刀盘中间块(101)的外周的边块组件;
其中,任意两个相邻所述边块组件之间还设有可拆卸地连接于所述刀盘中间块(101)的刀盘连接块(102)。
3.根据权利要求2所述的适用于小曲线转弯的斜井TBM,其特征在于,所述前盾(2)包括:
与所述刀盘中间块(101)连接的中心连接块(209);
若干个可拆卸地连接于所述中心连接块(209)的外周并能够沿所述中心连接块(209)的径向伸缩运动的护盾。
4.根据权利要求1至3任一项所述的适用于小曲线转弯的斜井TBM,其特征在于,所述主推进机构(4)还连接有撑紧盾(5),所述撑紧盾(5)远离所述主推进机构(4)的一侧还设有至少两个辅助撑紧机构(8);当所述刀盘(1)掘挖隧道时,所述撑紧盾(5)和全部所述辅助撑紧机构(8)用以抵撑隧道洞壁。
5.根据权利要求4所述的适用于小曲线转弯的斜井TBM,其特征在于,任一所述辅助撑紧机构(8)包括:
设于所述辅助撑紧机构(8)底部、用以供掘挖出的碎渣聚拢以输出碎渣的溜渣通道(801);
两个设于所述溜渣通道(801)的上方并分设于所述辅助撑紧机构(8)的两侧、用以抵撑隧道洞壁的撑靴(802);
其中,任一所述撑靴(802)的内侧设有至少一组用以带动所述撑靴(802)伸缩运动的撑紧推力机构(803)。
6.根据权利要求5所述的适用于小曲线转弯的斜井TBM,其特征在于,任一所述撑靴(802)的外部设有用以提升摩擦力的防滑组件。
7.根据权利要求6所述的适用于小曲线转弯的斜井TBM,其特征在于,任一所述撑靴(802)上还设有至少两个用以当所述刀盘(1)斜井掘挖时防止所述撑靴(802)沿隧道洞壁下滑的弹性防溜组件(804)。
8.根据权利要求7所述的适用于小曲线转弯的斜井TBM,其特征在于,任一所述弹性防溜组件(804)包括可滑动地连接于所述撑靴(802)、用以当所述撑靴(802)下滑时与隧道洞壁抵贴的楔块和与所述楔块连接的预紧弹簧。
9.根据权利要求8所述的适用于小曲线转弯的斜井TBM,其特征在于,还包括:
用以当所述刀盘(1)平洞掘挖时输出碎渣的第一出渣装置(9011);
设于所述第一出渣装置(9011)的下方、用以当所述刀盘(1)斜井掘挖时输出碎渣的第二出渣装置(9012)。
10.根据权利要求9所述的适用于小曲线转弯的斜井TBM,其特征在于,所述撑紧盾(5)与靠近所述撑紧盾(5)一侧的所述辅助撑紧机构(8)之间设有锚杆钻机系统(6),所述锚杆钻机系统(6)包括:
环形轨道(601);
设于所述环形轨道(601)上并能够沿所述环形轨道(601)滑动的凿岩机(602);
与所述凿岩机(602)连接、用以推动所述凿岩机(602)运动的液压推进器(603)。
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