[发明专利]一种DSIS新型TBM

说明书

本发明公开一种DSIS新型TBM，其特征在于：包括依次连接的TBM主机、滑车机构、连接桥、后配套拖车，所述TBM主机包括刀盘、前盾、主驱动、伸缩盾、推进油缸、支撑盾、抗扭机构、钢拱架拼装器和主机皮带机，所述刀盘安装在主驱动上，主驱动位于前盾内部，前盾后部连接伸缩盾，伸缩盾内布置所述推进油缸，所述伸缩盾的后部连接支撑盾，所述支撑盾内嵌所述撑靴，并由推进油缸拖拽向前移动；在所述支撑盾后部安装H架，H架上安装钢拱架拼装器，所述钢拱架拼装器通过液压绞车和钢丝绳拖动每段钢拱架进行拼装，整榀钢拱架拼装成环后，可前后移动到支护位置，进行撑紧。

技术领域

本发明涉及隧道挖掘机领域，尤其涉及DSIS（Double Shield InitialSupport——双护盾 ＋ 初期支护）新型TBM。

背景技术

岩石隧道掘进机分为三种基本机型：敞开式TBM、双护盾TBM和单护盾TBM。敞开式TBM主机多采用主梁式、单撑靴结构，适用于围岩总体自稳能力较好的隧道，搭载钢拱架拼装器、锚杆钻机、喷混设备等初期支护设备。双护盾TBM主机支撑盾配置有撑靴用以撑紧洞壁提供掘进反力，以预制混凝土管片作为永久支护结构，边掘进边拼装管片，适用于围岩具有一定自稳能力的隧道；单护盾TBM以推进油缸顶推管片提供掘进反力，适用于围岩自稳能力较弱的隧道。管片成本较高，在围岩较完整时双护盾TBM施工经济性较差。当隧道开挖断面较小或存在小半径转弯时，以上两种形式的TBM在设备结构、开挖进度、经济性上，存在一定程度的局限性，不能完全发挥岩石隧道掘进机快速施工的特点。

针对以上问题，综合敞开式TBM、双护盾TBM的性能特点，设计一种新型TBM，使TBM设备应用更广泛是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种DSIS（Double Shield Initial Support——双护盾＋ 初期支护）新型TBM，特别适用于小断面隧道施工，结合了双护盾TBM与敞开式TBM的功能优点，既解决了敞开式TBM在小断面开挖时，作业空间狭小的问题，又避免了在适宜地质段采用管片支护导致造价较高的弊端，同时盾体长度相较于双护盾更短，可根据隧洞设计要求适应更小的转弯半径，能够解决敞开式TBM在软弱围岩条件下撑靴无法撑紧掘进的问题，以及双护盾TBM在遇到收缩性围岩或断层破碎带时容易出现卡机无法通过的问题,充分发挥了TBM快速施工的特点，为隧道开挖支护持续、均衡、快速施工提供了新的设备和更可靠的选择。

为了实现上述目的，本发明是这样设置的： 一种DSIS新型TBM，其特征在于：包括依次连接的TBM主机、滑车机构、连接桥、后配套拖车，所述TBM主机包括刀盘、前盾、主驱动、伸缩盾、推进油缸、支撑盾、抗扭机构、钢拱架拼装器和主机皮带机，所述刀盘安装在主驱动上，主驱动位于前盾内部，前盾后部连接伸缩盾，伸缩盾内布置所述推进油缸，所述伸缩盾的后部连接支撑盾，所述支撑盾内嵌所述撑靴，并由推进油缸拖拽向前移动；在所述支撑盾后部安装H架，H架上安装钢拱架拼装器，所述钢拱架拼装器通过液压绞车和钢丝绳拖动每段钢拱架进行拼装，整榀钢拱架拼装成环后，可前后移动到支护位置，进行撑紧。其中，所述滑车机构为框架结构，其前部设拖拉油缸，在TBM掘进时可使滑车、连接桥、后配套拖车不随TBM主机移动。

在本发明中，所述滑车结构包括多部滑车，在与TBM主机最近的滑车的上部安装初期支护设备包括锚杆钻机、喷锚机械手和泵站；在所述滑车的内部安装用于滑车区域石渣运输的皮带机，并布设主机需求的风水电管线，所述滑车底部结构设计为腔体连接上部，同时用于通风系统通道，一侧连接风机送入新风，一侧连接除尘设备吸入主机尾部的污风。

所述滑车底部与洞壁接触滑移向前，并且其设有坡度满足拱架区通过。滑车机构满足出渣、通风要求，为支护设备、泵站设备提供了充足布置、运行空间。