一种应用于敞开-土压平衡双模式盾构机的快速切换装置的制作方法

本实用新型涉及敞开-土压平衡双模式盾构机，特别是指一种应用于敞开-土压平衡双模式盾构机的快速切换装置。

背景技术：

敞开-土压平衡双模式盾构机能够通过切换掘进模式，应用于硬岩、软岩、复合地层的施工，适应性广，可有效缩短工期，降低施工风险。而双模式盾构机在不同的掘进模式中，采取不同的出渣方式，土压模式时采用螺旋输送机出渣，敞开模式下，主机皮带机伸入土仓内部出渣。因此要建立不同的土仓结构形式以满足出渣需要，即土压模式下，驱动箱前部使用隔板密封，土仓保压，如图1所示；敞开模式下，去掉驱动箱前部隔板，土仓与主机后部接通，如图2所示。

现有双模式盾构机的土仓结构包括刀盘、前盾、驱动箱和驱动箱前部隔板。土压模式下，皮带机后退，驱动箱前部隔板与驱动箱采用螺栓连接，土仓保压，渣土通过螺旋输送机运出；敞开模式下，拆除驱动箱前部隔板，皮带机伸入土仓，渣土通过溜渣槽由皮带机运出。

现有双模式盾构机在土压-敞开模式切换时，需进行以下部件的改造以适应工况：1.刀盘刮渣板的安装（或割除）；2.皮带机溜渣槽的安装（或拆除）；3.驱动箱前部隔板的拆除（或安装）。现有设计方案中上述部件大多为焊接形式，故其改造需在土仓内动火，因此造成盾构机模式切换过程慢，耗费人力物力大，且掌子面的不稳定性严重威胁工作人员生命安全。

技术实现要素：

本实用新型提出一种应用于敞开-土压平衡双模式盾构机的快速切换装置，解决了现有技术中模式切换需要对土仓结构进行改造的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种应用于敞开-土压平衡双模式盾构机的快速切换装置，包括位于前盾处的刀盘和驱动箱，所述的刀盘与驱动箱连接，驱动箱与安装座连接，下部的安装座与隔板油缸连接，隔板油缸与伸缩隔板连接，伸缩隔板与安装座配合，伸缩隔板与导向柱连接，导向柱与导向柱油缸连接，导向柱油缸与导向柱套筒连接，导向柱套筒固定安装并套在导向柱上。

所述的刀盘上设有箱型溜渣板，伸缩隔板上设有溜渣槽。

所述的安装座上设有防护孔，伸缩隔板上设有防护槽，防护槽与防护孔配合。

所述的伸缩隔板上设有外密封槽和内密封槽，外密封槽内设有山形密封件，内密封槽内设有O型密封件，山形密封件和O型密封件均与安装座配合。

所述的隔板油缸设有两个，两个隔板油缸对称设置并均与伸缩隔板的下部连接，导向柱油缸设有两个，两个导向柱油缸对称设置并均与伸缩隔板的中部连接。

本实用新型的优点：可在敞开-土压双模盾构机进行掘进时快速响应，即通过伸缩油缸带动隔板伸缩实现模式切换，与现有溜渣板割除方案相比，大大减少了施工人员操作时间，施工人员人身安全得以保证；伸缩式溜渣槽可以重复使用，与现有技术相比，其在盾构机多次进行模式切换时可有效提高施工效率；伸缩油缸的设计使用可有效防止掘进中误操作，保证同一掘进模式中施工可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型土压平衡模式结构示意图。

图2为本实用新型敞开掘进模式结构示意图。

图3为本实用新型模式切换示意图一。

图4为本实用新型模式切换示意图二。

图5为本实用新型模式切换示意图三。

图6为本实用新型模式切换示意图四。

图7为本实用新型模式切换示意图五。

图8为本实用新型结构立体图。

图中：1-刀盘，2-驱动箱，3-安装座，4-隔板油缸，5-伸缩隔板，6-导向柱油缸，7-导向柱，8-导向柱套筒，9-箱型溜渣板，10-溜渣槽，11-防护槽，12-防护孔，13-外密封槽，14-内密封槽，15-山形密封件，16-O型密封件，17-回转接头，18-皮带机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-8所示，一种应用于敞开-土压平衡双模式盾构机的快速切换装置，包括位于前盾处的刀盘1和驱动箱2，所述的刀盘1与驱动箱2连接，驱动箱2与安装座3连接，下部的安装座3与隔板油缸4连接，隔板油缸4与伸缩隔板5连接，伸缩隔板5与安装座3配合，伸缩隔板5与导向柱7连接，导向柱7与导向柱油缸6连接，导向柱油缸6与导向柱套筒8连接，导向柱套筒8固定安装并套在导向柱7上。

所述的刀盘1上设有箱型溜渣板9，伸缩隔板5上设有溜渣槽10。

所述的安装座3上设有防护孔12，伸缩隔板5上设有防护槽11，防护槽11与防护孔12配合。

所述的伸缩隔板5上设有外密封槽13和内密封槽14，外密封槽13内设有山形密封件15，内密封槽14内设有O型密封件16，山形密封件15和O型密封件16均与安装座3配合。

所述的隔板油缸4设有两个，两个隔板油缸4对称设置并均与伸缩隔板5的下部连接，导向柱油缸6设有两个，两个导向柱油缸6对称设置并均与伸缩隔板5的中部连接。

本装置由土压模式切换为敞开模式时的具体流向如图3至图7所示。土压模式时驱动箱与伸缩隔板之间的连接关系如图3所示；然后土仓减压，螺旋输送机后撤，螺机闸门密封，拆除安装在防护孔12、防护槽11内的螺纹紧固件并妥善保存，拆除回转接头17并安装防护工装，如图4所示；然后隔板油缸4伸出，同时导向柱油缸6缩回，带动伸缩隔板5伸出，由隔板油缸和导向柱套筒支撑和固定伸缩隔板，检查山形密封件15和O型密封件16，如图5所示；在防护槽和防护孔内分别安装并固定防护工装件，如图6所示；皮带机沿轨道前移至指定位置，盾构机切换为敞开模式，如图7所示。由敞开模式切换为土压模式时，切换流程与上述流程相反。

敞开-土压双模盾构机掘进过程中，如需进行工作模式切换，可通过油缸进行调节，工作人员只需进行回转接头、隔板紧固件与防护工装、螺旋输送机前闸门的拆除与安装即可，在模式切换过程中箱型溜渣板无须拆除。

使用本装置可避免现有技术中工作人员在刀盘背面长时间进行焊接工作的弊端，方便了工作人员的操作，使其安全性得到显著提升；同时，与现有溜渣板焊接（或割除）技术相比该，该装置可重复使用，在盾构机多次进行模式切换时有效提高施工效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。