[发明专利]用于由推进外壳使TBM进行同时挖掘和管片拼装的系统和方法

说明书

一种用于由推进外壳系统使隧道掘进机(TBM)进行同时挖掘和管片拼装的系统和方法是隧道开凿行业中的发明，其将在TBM以最小中断向前挖掘和前进的同时提供分段环的拼装可能性，这将使隧道开凿速度显著地增加。隧道开凿的速度增加将显著地降低构造的成本。在此系统和方法中，TBM推进油缸将经由推进外壳和可扩展环的组合而抵靠先前安装的分段环进行推动，同时新分段环由所述推进外壳的所提供的内部空间内的TBM的管片拼装机构建。

技术领域

本发明大体上涉及针对欲主要用于隧道构造和其变化形式的防护隧道掘进机(TBM)利用推进外壳和可扩展环。

背景技术

在使用防护机的典型/常规软地面隧道开凿中，停止向前移动以用于安装分段内衬。这意味着前进循环是挖掘和管片安装的总和，挖掘和管片安装常常花费等量的时间。在岩石隧道开凿中，双重防护TBM的使用由于其提供的优点而在上升，所述优点主要是其中安装最终内衬的一次隧道开凿。由于挖掘和管片安装对于双重防护TBM是同时的，故前进循环是由挖掘或管片拼装过程中的较长者确定。常常在中等到软岩石条件下，管片拼装会花费较多时间，从而增加了对每一前进循环的时间要求。同时，当双重防护TBM的夹钳无法操作时，机器通过锁定前防护件和后防护件而工作且如在单个防护件中一样操作，因此单个防护件的工作循环和相同的时序问题适用。

在本发明中所提议的方法中，解决了所有前述问题。针对TBM利用推进外壳系统会允许管片拼装，同时机器继续以最小中断进行挖掘。这被预期为显著地增加隧道开凿速度，其中可能在理论上在软地面的某些环境中达到至多几乎两倍的每日前进率。构造周期减小将会显著地降低构造的成本。

发明内容

一种用于由推进外壳系统使TBM进行同时挖掘和管片拼装的系统和方法是隧道开凿行业中的发明，其将在隧道掘进机(TBM)以最小中断向前挖掘和前进的同时提供分段环的拼装可能性，这将使隧道开凿速度显著地增加。隧道开凿的速度增加将显著地降低构造的成本。在此方法中，TBM推进油缸将经由推进外壳和可扩展环的组合而抵靠先前安装的分段环进行推动，同时新分段环由所述推进外壳的所提供的内部空间内的TBM的管片拼装机构建。

附图说明

图1.推进外壳和可扩展环的3D视图(从内衬侧看)

图2.推进外壳和可扩展环的3D视图(从TBM侧看)

图3.用于利用条带辊以减少摩擦的选项

图3a.使用条带辊概念的详图

图4.用于在区段之间的间隙中推动分段环的选项

图5.用以避免使用任何可扩展环的改进管片实例

图5a.铰接周向板的详图

图6.TS制动一般概念

图7.在曲线对准时的推进外壳系统

图8a.阶段A；图8b.阶段B；图8c.阶段C；图8d.阶段D

图8e.阶段E；图8f.阶段F；图8g.阶段G；图8h.阶段H

图9.无接触的推进外壳和可扩展环

图10.有接触和相互作用的推进外壳、可扩展环和分段环

具体实施方式

图1和2示出包括主中空罐170和推进环160的一般推进外壳100的3D视图，所述推进环连接到TBM 310的推进油缸150。因此，推进外壳100的移动(推动/拉动)将由TBM 310的推进油缸150控制。

在结构上需要时，推进外壳的环可包括在推进环160上的加强件180。在推进环160区域处，推进外壳100的中空罐170的厚度可在结构上较厚。然而，额外厚度将朝向推进环160的内部。