专利名称：双模式盾构机的制作方法
技术领域：
双模式盾构机技术领域[0001]本实用新型涉及一种盾构机，特别是涉及一种同时拥有泥浆循环系统和螺旋机排土系统且能实现土压平衡式掘进和泥水平衡式掘进灵活切换的盾构机。
背景技术：
[0002]常见的盾构机分为土压平衡式盾构和泥水平衡式盾构。土压平衡式盾构的基本原理是由刀盘切削土层，切削后的泥土进入土舱，土舱内的泥土与开挖面压力取得平衡的同时由土舱内的螺旋输送机出土，装于排土 口的排土装置在出土量与推进量取得平衡的状态下，进行连续出土；泥平衡式盾构的基本原理是在盾构正面与支承环前面装置隔板的密封舱中，注入适当压力的泥浆使其在开挖面形成泥膜，支承正面土体，实现开挖面稳定，并以安装在正面的刀盘切削土体，渣土与泥浆混合后形成高密度泥浆，用排泥泵及管道输送至地面处理。[0003]以上两种盾构机掘进方式只能为土压平衡式和者泥水平衡式的其中一种，因此盾构机适应地层变化的工作能力受到极大限制，现阶段我国城市轨道交通、引水隧道、电力隧道大力发展，隧道穿越地区地质变化较大，在大量的复杂地段，单一掘进方式的盾构机容易出现掘进困难，影响施工工期，增加工程成本，对城市轨道交通等各类建设造成不利影响。实用新型内容[0004]本实用新型的目的，在于提供一种双模式盾构机，其能在土压平衡式掘进和泥水平衡式掘进两种模式中进行灵活切换。[0005]本实用新型解决其技术问题的解决方案是:一种双模式盾构机，其包括盾构主机以及设置在盾构主机后方的配套台车，所述配套台车上安装有泥浆循环系统、螺旋机排泥系统以及控制系统，所述盾构主机的前端设有刀盘，所述刀盘的后方设置土舱，所述螺旋机排泥系统的吸泥端伸入土舱内，所述泥浆循环系统的吸泥端伸入土舱内，所述盾构主机、泥浆循环系统以及螺旋机排泥系统的动作均由控制系统控制。[0006]作为上述技术方案的进一步改进，所述螺旋机排泥系统包括螺旋输送机以及安装在配套台车上的出泥皮带，所述螺旋输送机斜插入盾构主机内且螺旋输送机的吸泥端斜插入土舱内，螺旋输送机的出泥端上的出土口位于出泥皮带的上方；所述泥浆循环系统包括安装在配套台车上的泥浆输入管道以及安装配套台车上的泥浆输出管道，所述泥浆输入管道的输入口插入土舱内，泥浆输入管道上还配置有送泥泵，泥浆输出管道的吸泥口均插入土舱内，泥浆输出管道的输出端延伸至泥浆处理区，泥浆输出管道均配置有排泥泵。[0007]作为上述技术方案的进一步改进，所述泥浆输入管道和泥浆输出管道间还设有循环管道，所述循环管道上安装有循环泵。[0008]作为上述技术方案的进一步改进，所述泥浆输入管道与泥浆输出管道安装在配套台车的同一侧。[0009]本实用新型的有益效果是:本实用新型通过配置泥浆循环系统以及螺旋机排泥系统，那么在盾构机工作时，可以根据实际盾构隧道的土层，通过控制系统在土压平衡式掘进和泥水平衡式掘进中切换，可以适应复杂地段盾构隧道的掘进，提高对复杂地形的适应性，延长一个盾构区间长度，提高盾构隧道施工效率。[0010]本实用新型适用于复杂地段的盾构隧道的掘进。
[0011]
以下结合附图及实例对本实用新型作进一步的说明。[0012]图1是本实用新型的原理机构示意图。
具体实施方式
[0013]
以下结合附图，详细说明本实用新型的应用。[0014]参照图1，一种双模式盾构机，其包括盾构主机I以及设置在盾构主机I后方的配套台车，配套台车上安装有泥浆循环系统、螺旋机排泥系统以及控制系统，盾构主机I的前端设有刀盘2，刀盘2的后方设置土舱3，螺旋机排泥系统的吸泥端伸入土舱3内，泥浆循环系统的吸泥端伸入土舱3内，盾构主机1、泥浆循环系统以及螺旋机排泥系统的动作均由控制系统控制。螺旋机排泥系统包括螺旋输送机6以及安装在配套台车上的出泥皮带7，螺旋输送机6斜插入盾构主机I内且螺旋输送机6的吸泥端斜插入土舱3内，螺旋输送机6的出泥端上的出土口位于出泥皮带7的上方；泥浆循环系统包括安装在配套台车上的泥浆输入管道4以及安装配套台车上的泥浆输出管道5，泥浆输入管道4的输入口插入土舱3内，泥浆输入管道4上还配置有送泥泵，泥浆输出管道5的吸泥口均插入土舱内，泥浆输出管道5的输出端延伸至泥浆处理区，泥浆输出管道5均配置有排泥泵。泥浆输入管道4和泥浆输出管道5间还设有循环管道8，循环管道8上安装有循环泵，实现泥浆输入管道4和泥浆输出管道5间泥浆的循环。泥浆输入管道4与泥浆输出管道5安装在配套台车的同一侧。[0015]在土压平衡模式工作时，在控制系统的控制下，关闭泥浆循环系统，刀盘2旋转并切削隧道内的土层，削落后的泥土进入土舱3，螺旋输送机6工作，在土舱3内的泥土与开挖面压力取得平衡以及装于排土口的排土装置在出土量与推进量取得平衡的状态下，土舱3内的泥土经螺旋输送机6的吸泥端输送至螺旋输送机6的出泥端后，从螺旋输送机6的出泥端的出土口掉落到出泥皮带7，该泥土由出泥皮带7输送至隧道外的放置区。[0016]当在土压平衡模式工作时，遇到土层太黏了，使得刀盘2转动扭矩过大时，控制系统开启泥浆循环系统，通过泥浆输入管道4往土层上注入泥浆等外加剂，使得渣土充分搅拌，这样，刀盘2能从土层中挣脱并继续旋转并切削土层，削落的土层进去土舱3，并经由螺旋输送机6以及泥皮带7输送至隧道外的放置区。待刀盘4顺利工作后，控制系统关闭泥浆循环系统。[0017]切换至泥水平衡模式时，关闭螺旋出土系统，并打开泥浆循环系统，送泥泵工作，通过泥浆输入管道4注入适当压力的泥浆，使得在开挖面形成泥膜，支撑正面的土体，并通过刀盘2旋转并切削隧道内的土层，切削后的泥土进入土舱3内，泥土与泥浆在土舱3内混合后形成高密度的泥浆，排泥泵工作，将土舱3内的泥浆经泥浆输出管道5吸取并排至隧道外的泥浆处理区。然而，从土层中切削落的泥土中还有不能从泥浆输出管道5输送至隧道外的岩石或土块，在控制系统的控制下，定时打开螺旋出土系统，将岩石或土块经由螺旋输送机6以及出泥皮带7输送至隧道外。[0018]以上是对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
权利要求1.一种双模式盾构机，其特征在于:其包括盾构主机(I)以及设置在盾构主机(I)后方的配套台车，所述配套台车上安装有泥浆循环系统、螺旋机排泥系统以及控制系统，所述盾构主机(I)的前端设有刀盘(2)，所述刀盘(2)的后方设置土舱(3)，所述螺旋机排泥系统的吸泥端伸入土舱(3)内，所述泥浆循环系统的吸泥端伸入土舱(3)内，所述盾构主机(I)、泥浆循环系统以及螺旋机排泥系统的动作均由控制系统控制。
2.根据权利要求1所述的双模式盾构机，其特征在于:所述螺旋机排泥系统包括螺旋输送机(6)以及安装在配套台车上的出泥皮带(7)，所述螺旋输送机(6)斜插入盾构主机Cl)内且螺旋输送机(6)的吸泥端斜插入土舱(3)内，螺旋输送机(6)的出泥端上的出土口位于出泥皮带(7)的上方；所述泥浆循环系统包括安装在配套台车上的泥浆输入管道(4)以及安装配套台车上的泥浆输出管道(5)，所述泥浆输入管道(4)的输入口插入土舱(3)内，泥浆输入管道(4)上还配置有送泥泵，所述泥浆输出管道(5)的吸泥口均插入土舱内，泥浆输出管道(5)的输出端延伸至泥浆处理区，泥浆输出管道(5)均配置有排泥泵。
3.根据权利要求2所述的双模式盾构机，其特征在于:所述泥浆输入管道(4)和泥浆输出管道(5 )间还设有循环管道(8 )，所述循环管道(8 )上安装有循环泵。
4.根据权利要求2所述的双模式盾构机，其特征在于:所述泥浆输入管道(4)与泥浆输出管道(5)安装在配套台车的同一侧。
专利摘要本实用新型公开了双模式盾构机，其包括盾构主机以及配套台车，配套台车上安装有泥浆循环系统、螺旋机排泥系统以及控制系统，盾构主机的前端设有刀盘，刀盘的后方设置土舱，螺旋机排泥系统的吸泥端伸入土舱内，泥浆循环系统的吸泥端伸入土舱内，盾构主机、泥浆循环系统以及螺旋机排泥系统的动作均由控制系统控制。通过配置泥浆循环系统以及螺旋机排泥系统，那么在盾构机工作时，可以根据实际盾构隧道的土层，通过控制系统在土压平衡式掘进和泥水平衡式掘进中切换，可以适应复杂地段盾构隧道的掘进，提高对复杂地形的适应性，减少更换盾构机的次数，减短盾构隧道的施工工期。本实用新型适用于复杂地段的盾构隧道的掘进。
文档编号E21D9/08GK202970722SQ20122060204
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月14日 优先权日2012年11月14日
发明者方启超, 赵晖, 易觉, 凌波, 吴启光, 赖伟文, 王昭, 蔡国贤, 黄美珍, 李康安, 刘文革, 郭清华, 陈珊东 申请人:广东华隧建设股份有限公司