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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115726798A(43)申请公布日2023.03.03(21)申请号202211083555.8(22)申请日2022.09.06(71)申请人中国铁建重工集团股份有限公司地址410100湖南省长沙市长沙经济技术开发区东七线88号(72)发明人罗友红欧阳惠宁徐涛刘松浩梁兴生杨运健(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227专利代理师任晓婷(51)Int.Cl.E21D9/08(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称一种硬岩盾构机及其施工方法(57)摘要本发明公开一种硬岩盾构机,包括前盾、中盾和撑紧盾,前盾设有前盾稳定器,前盾稳定器包括弧形撑靴和至少两根与弧形撑靴铰接相连的径向驱动件;中盾设有中盾稳定器,撑紧盾设有撑紧稳定器;在掘进工况下,全部前盾稳定器及全部撑紧稳定器均伸出撑住岩壁,全部中盾稳定器不伸出;在换步工况下,全部前盾稳定器及全部中盾稳定器均伸出撑住岩壁,全部撑紧稳定器不伸出。本发明通过优化前盾稳定器的结构,使前盾稳定器能提供更大的支撑力,使整机的稳定性在掘进及换步两种工况下均较好。本发明还公开一种硬岩盾构机的施工方法。CN115726798ACN115726798A权利要求书1/2页1.一种硬岩盾构机,其特征在于,包括前盾(2)、中盾(3)和撑紧盾(6),所述前盾(2)设有前盾稳定器(1),所述前盾稳定器(1)包括弧形撑靴(11)和至少两根与所述弧形撑靴(11)铰接相连的径向驱动件(12);所述中盾(3)设有中盾稳定器(4),所述撑紧盾(6)设有撑紧稳定器;在掘进工况下,全部所述前盾稳定器(1)及全部所述撑紧稳定器均伸出撑住岩壁,全部所述中盾稳定器(4)不伸出;在换步工况下,全部所述前盾稳定器(1)及全部所述中盾稳定器(4)均伸出撑住岩壁,全部所述撑紧稳定器不伸出。2.根据权利要求1所述的硬岩盾构机,其特征在于,所述前盾稳定器(1)还包括固设于所述前盾(2)且与所述弧形撑靴(11)可滑动相抵、用于引导所述弧形撑靴(11)沿径向线性伸缩的径向导向件(13)。3.根据权利要求2所述的硬岩盾构机,其特征在于,所述前盾稳定器(1)还包括与所述弧形撑靴(11)相固连且可滑动地紧贴所述径向导向件(13)的限位板(14),当所述弧形撑靴(11)的伸出长度达到最大时,所述限位板(14)所设的限位组件(15)与所述径向导向件(13)的端面相抵。4.根据权利要求3所述的硬岩盾构机,其特征在于,所述限位组件(15)包括:贯穿所述限位板(14)的限位螺栓(151);套于所述限位螺栓(151)尾部的限位螺母(152);套于所述限位螺栓(151)且两端分别与所述限位螺母(152)及所述限位板(14)所设的限位凹槽相抵的抗弯限位套(153);当所述弧形撑靴(11)的伸出长度达到最大时,所述抗弯限位套(153)的外侧面与所述径向导向件(13)的端面相抵。5.根据权利要求1至4任一项所述的硬岩盾构机,其特征在于,径向驱动件(12)具体为径向驱动缸,所述弧形撑靴(11)一体式设有U型铰支座(111),所述U型铰支座(111)与每个所述径向驱动缸的活塞杆通过销轴(112)铰接相连,所述销轴(112)套设有用于隔开所述U型铰支座(111)与所述活塞杆的隔套(113)。6.根据权利要求5所述的硬岩盾构机,其特征在于,所述U型铰支座(111)的销孔孔沿可拆卸设置有止挡板(114),当所述销轴(112)插装于所述销孔内时,所述销轴(112)的头部与所述止挡板(114)相抵。7.根据权利要求1至4任一项所述的硬岩盾构机,其特征在于,所述前盾(2)的端面固设有前隔板(8),所述前隔板(8)的背面对称设有至少一组所述前盾稳定器(1),所述中盾(3)的前支撑环与后支撑环之间对称设有至少一组所述中盾稳定器(4),每组所述前盾稳定器(1)与每组所述中盾稳定器(4)沿轴向相对。8.根据权利要求7所述的硬岩盾构机,其特征在于,每组所述前盾稳定器(1)焊接固定在于所述前隔板(8)或动力中心环(7)上。9.根据权利要求1至4任一项所述的硬岩盾构机,其特征在于,所述前盾稳定器(1)还包括用于检测每根所述径向驱动件(12)的伸出压力的压力检测件,所述压力检测件及所述径向驱动件(12)均与控制器相连,当所述径向驱动件(12)的伸出压力小于预设压力时,所述控制器用于根据所述压力检测检测反馈的信号控制所述径向驱动件(12)继续向外伸出,直至所述伸出压力等于所述预设压力。10.一种应用于权利要求1至9任一项所述的硬岩盾构机的施工方法,其特征在于,步骤包括:2CN115726798A权利要求书2/2页S1、全部撑紧稳定器伸出撑住岩壁,刀盘向前掘进,全部前盾稳定器伸出撑住岩壁,全部中盾稳定器