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龙图腾网恭喜浙江大学申请的专利基于主梁式TBM的原位3D打印二次衬砌及推进装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119145884B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411630728.2，技术领域涉及：E21D11/10；该发明授权基于主梁式TBM的原位3D打印二次衬砌及推进装置是由韩冬;黄俊翔;郑哲;谭显中;杨钧淳;姜礼杰;贾连辉;龚国芳;杨华勇设计研发完成，并于2024-11-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于主梁式TBM的原位3D打印二次衬砌及推进装置在说明书摘要公布了：本发明提出了一种基于主梁式TBM的原位3D打印二次衬砌及推进装置。所述装置包括主梁、安装在主梁一端的三维运动模块、安装在主梁另一端的推进模块、以及安装在三维运动模块上的原位3D打印模块；所述三维运动模块用于控制原位3D打印喷头在隧道周向、径向及轴向的移动速度，所述原位3D打印模块包括喷头和结构光相机，所述结构光相机用于扫描生成隧道壁形貌，为规划打印工艺参数提供数据支持，进而原位制造出高力学可靠性的二次衬砌；所述推进模块在确保不破坏原位3D打印二次衬砌的前提下，支撑和推进装置整体沿隧道前进。本发明在实现二次衬砌施工参数自适应调控与施工智能化方面具有极大的应用潜力。

本发明授权基于主梁式TBM的原位3D打印二次衬砌及推进装置在权利要求书中公布了：1.一种基于主梁式TBM的原位3D打印二次衬砌及推进装置，其特征在于，所述装置包括主梁、安装在主梁一端的三维运动模块、安装在主梁另一端的推进模块、以及安装在三维运动模块上的原位3D打印模块；所述三维运动模块包括与隧道的轴线垂直的环形的支撑钢板、用于驱动支撑钢板绕隧道轴线转动的驱动马达、以及安装在支撑钢板上的多个运动模组，所述运动模组沿支撑钢板周向布置，每个运动模组上安装一个所述原位3D打印模块，所述运动模组用于控制对应原位3D打印模块沿隧道轴向和径向的移动；所述运动模组包括滑柱油缸、提升架、平移油缸和打印支座，所述提升架通过滑柱油缸连接支撑钢板，所述滑柱油缸用于带动提升架沿隧道径向移动；提升架上固定有沿隧道轴向的滑轨，滑轨上滑动连接有滑座，所述打印支座固定在滑座上，所述打印支座用于固定原位3D打印模块；所述平移油缸安装在提升架和滑座之间，用于带动滑座沿滑轨滑动；所述原位3D打印模块包括喷头和结构光相机，所述喷头轴线与隧道轴线相交且垂直，所述结构光相机用于扫描生成隧道壁形貌，为规划打印工艺参数提供数据支持；所述原位3D打印模块还包括步进电机、电机支撑座、刚性连轴器、螺旋挤出杆、料斗和筒壁刮杆；所述料斗用于承装新拌混凝土物料，所述步进电机通过电机支撑座安装在料斗一端，料斗另一端逐渐收缩形成料斗出口，料斗出口螺纹连接所述喷头，料斗侧面开孔形成进料口，进料口连接有耐压软管；所述步进电机的输出轴通过刚性联轴器与螺旋挤出杆连接，螺旋挤出杆位于料斗内，用于将料斗内的新拌混凝土物料从喷头挤出；所述筒壁刮杆焊接在螺旋挤出杆上，用以刮除3D打印过程中积存在料斗内壁上的物料；所述打印工艺参数包括三维运动模块的运动规划以及原位3D打印模块中步进电机的转速；所述推进模块用于支撑和推进装置整体沿隧道移动；所述推进模块包括撑靴、鞍和后支撑滑柱；所述鞍通过滑轨连接所述主梁，滑动方向与隧道轴线平行；所述撑靴有两个，分设在鞍两侧，撑靴表面为圆弧面，用于在推进装置时支撑在隧道两侧；所述撑靴与所述鞍之间设有撑靴油缸和反扭矩油缸，所述撑靴油缸的活塞杆铰接于撑靴上，撑靴油缸的缸体铰接于反扭矩油缸的活塞杆上；所述反扭矩油缸的缸体铰接于鞍上，反扭矩油缸的活塞杆铰接于撑靴油缸缸体上；所述撑靴与主梁之间设有推进油缸，所述推进油缸的缸体铰接于撑靴上，推进油缸的活塞杆铰接于主梁靠近三维运动模块的一端；所述后支撑滑柱与主梁间以移动副的形式形成滑动连接，滑动方向为竖直方向；所述后支撑滑柱与主梁之间设有后支撑油缸，所述后支撑油缸的缸体铰接于主梁远离三维运动模块的一端，后支撑油缸的活塞杆铰接于后支撑滑柱上；后支撑滑柱的下端铰接有后支撑靴板。

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