專利名稱：雙模式盾構機的制作方法
技術領域：
雙模式盾構機技術領域[0001]本實用新型涉及一種盾構機，特別是涉及一種同時擁有泥漿循環(huán)系統(tǒng)和螺旋機排土系統(tǒng)且能實現(xiàn)土壓平衡式掘進和泥水平衡式掘進靈活切換的盾構機。
背景技術：
[0002]常見的盾構機分為土壓平衡式盾構和泥水平衡式盾構。土壓平衡式盾構的基本原理是由刀盤切削土層，切削后的泥土進入土艙，土艙內的泥土與開挖面壓力取得平衡的同時由土艙內的螺旋輸送機出土，裝于排土 口的排土裝置在出土量與推進量取得平衡的狀態(tài)下，進行連續(xù)出土；泥平衡式盾構的基本原理是在盾構正面與支承環(huán)前面裝置隔板的密封艙中，注入適當壓力的泥漿使其在開挖面形成泥膜，支承正面土體，實現(xiàn)開挖面穩(wěn)定，并以安裝在正面的刀盤切削土體，渣土與泥漿混合后形成高密度泥漿，用排泥泵及管道輸送至地面處理。[0003]以上兩種盾構機掘進方式只能為土壓平衡式和者泥水平衡式的其中一種，因此盾構機適應地層變化的工作能力受到極大限制，現(xiàn)階段我國城市軌道交通、引水隧道、電力隧道大力發(fā)展，隧道穿越地區(qū)地質變化較大，在大量的復雜地段，單一掘進方式的盾構機容易出現(xiàn)掘進困難，影響施工工期，增加工程成本，對城市軌道交通等各類建設造成不利影響。實用新型內容[0004]本實用新型的目的，在于提供一種雙模式盾構機，其能在土壓平衡式掘進和泥水平衡式掘進兩種模式中進行靈活切換。[0005]本實用新型解決其技術問題的解決方案是:一種雙模式盾構機，其包括盾構主機以及設置在盾構主機后方的配套臺車，所述配套臺車上安裝有泥漿循環(huán)系統(tǒng)、螺旋機排泥系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，所述盾構主機的前端設有刀盤，所述刀盤的后方設置土艙，所述螺旋機排泥系統(tǒng)的吸泥端伸入土艙內，所述泥漿循環(huán)系統(tǒng)的吸泥端伸入土艙內，所述盾構主機、泥漿循環(huán)系統(tǒng)以及螺旋機排泥系統(tǒng)的動作均由控制系統(tǒng)控制。[0006]作為上述技術方案的進一步改進，所述螺旋機排泥系統(tǒng)包括螺旋輸送機以及安裝在配套臺車上的出泥皮帶，所述螺旋輸送機斜插入盾構主機內且螺旋輸送機的吸泥端斜插入土艙內，螺旋輸送機的出泥端上的出土口位于出泥皮帶的上方；所述泥漿循環(huán)系統(tǒng)包括安裝在配套臺車上的泥漿輸入管道以及安裝配套臺車上的泥漿輸出管道，所述泥漿輸入管道的輸入口插入土艙內，泥漿輸入管道上還配置有送泥泵，泥漿輸出管道的吸泥口均插入土艙內，泥漿輸出管道的輸出端延伸至泥漿處理區(qū)，泥漿輸出管道均配置有排泥泵。[0007]作為上述技術方案的進一步改進，所述泥漿輸入管道和泥漿輸出管道間還設有循環(huán)管道，所述循環(huán)管道上安裝有循環(huán)泵。[0008]作為上述技術方案的進一步改進，所述泥漿輸入管道與泥漿輸出管道安裝在配套臺車的同一側。[0009]本實用新型的有益效果是:本實用新型通過配置泥漿循環(huán)系統(tǒng)以及螺旋機排泥系統(tǒng)，那么在盾構機工作時，可以根據(jù)實際盾構隧道的土層，通過控制系統(tǒng)在土壓平衡式掘進和泥水平衡式掘進中切換，可以適應復雜地段盾構隧道的掘進，提高對復雜地形的適應性，延長一個盾構區(qū)間長度，提高盾構隧道施工效率。[0010]本實用新型適用于復雜地段的盾構隧道的掘進。
[0011]
以下結合附圖及實例對本實用新型作進一步的說明。[0012]圖1是本實用新型的原理機構示意圖。
具體實施方式
[0013]
以下結合附圖，詳細說明本實用新型的應用。[0014]參照圖1，一種雙模式盾構機，其包括盾構主機I以及設置在盾構主機I后方的配套臺車，配套臺車上安裝有泥漿循環(huán)系統(tǒng)、螺旋機排泥系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，盾構主機I的前端設有刀盤2，刀盤2的后方設置土艙3，螺旋機排泥系統(tǒng)的吸泥端伸入土艙3內，泥漿循環(huán)系統(tǒng)的吸泥端伸入土艙3內，盾構主機1、泥漿循環(huán)系統(tǒng)以及螺旋機排泥系統(tǒng)的動作均由控制系統(tǒng)控制。螺旋機排泥系統(tǒng)包括螺旋輸送機6以及安裝在配套臺車上的出泥皮帶7，螺旋輸送機6斜插入盾構主機I內且螺旋輸送機6的吸泥端斜插入土艙3內，螺旋輸送機6的出泥端上的出土口位于出泥皮帶7的上方；泥漿循環(huán)系統(tǒng)包括安裝在配套臺車上的泥漿輸入管道4以及安裝配套臺車上的泥漿輸出管道5，泥漿輸入管道4的輸入口插入土艙3內，泥漿輸入管道4上還配置有送泥泵，泥漿輸出管道5的吸泥口均插入土艙內，泥漿輸出管道5的輸出端延伸至泥漿處理區(qū)，泥漿輸出管道5均配置有排泥泵。泥漿輸入管道4和泥漿輸出管道5間還設有循環(huán)管道8，循環(huán)管道8上安裝有循環(huán)泵，實現(xiàn)泥漿輸入管道4和泥漿輸出管道5間泥漿的循環(huán)。泥漿輸入管道4與泥漿輸出管道5安裝在配套臺車的同一側。[0015]在土壓平衡模式工作時，在控制系統(tǒng)的控制下，關閉泥漿循環(huán)系統(tǒng)，刀盤2旋轉并切削隧道內的土層，削落后的泥土進入土艙3，螺旋輸送機6工作，在土艙3內的泥土與開挖面壓力取得平衡以及裝于排土口的排土裝置在出土量與推進量取得平衡的狀態(tài)下，土艙3內的泥土經螺旋輸送機6的吸泥端輸送至螺旋輸送機6的出泥端后，從螺旋輸送機6的出泥端的出土口掉落到出泥皮帶7，該泥土由出泥皮帶7輸送至隧道外的放置區(qū)。[0016]當在土壓平衡模式工作時，遇到土層太黏了，使得刀盤2轉動扭矩過大時，控制系統(tǒng)開啟泥漿循環(huán)系統(tǒng)，通過泥漿輸入管道4往土層上注入泥漿等外加劑，使得渣土充分攪拌，這樣，刀盤2能從土層中掙脫并繼續(xù)旋轉并切削土層，削落的土層進去土艙3，并經由螺旋輸送機6以及泥皮帶7輸送至隧道外的放置區(qū)。待刀盤4順利工作后，控制系統(tǒng)關閉泥漿循環(huán)系統(tǒng)。[0017]切換至泥水平衡模式時，關閉螺旋出土系統(tǒng)，并打開泥漿循環(huán)系統(tǒng)，送泥泵工作，通過泥漿輸入管道4注入適當壓力的泥漿，使得在開挖面形成泥膜，支撐正面的土體，并通過刀盤2旋轉并切削隧道內的土層，切削后的泥土進入土艙3內，泥土與泥漿在土艙3內混合后形成高密度的泥漿，排泥泵工作，將土艙3內的泥漿經泥漿輸出管道5吸取并排至隧道外的泥漿處理區(qū)。然而，從土層中切削落的泥土中還有不能從泥漿輸出管道5輸送至隧道外的巖石或土塊，在控制系統(tǒng)的控制下，定時打開螺旋出土系統(tǒng)，將巖石或土塊經由螺旋輸送機6以及出泥皮帶7輸送至隧道外。[0018]以上是對本實用新型的較佳實施方式進行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本實用新型精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。
權利要求1.一種雙模式盾構機，其特征在于:其包括盾構主機(I)以及設置在盾構主機(I)后方的配套臺車，所述配套臺車上安裝有泥漿循環(huán)系統(tǒng)、螺旋機排泥系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，所述盾構主機(I)的前端設有刀盤(2)，所述刀盤(2)的后方設置土艙(3)，所述螺旋機排泥系統(tǒng)的吸泥端伸入土艙(3)內，所述泥漿循環(huán)系統(tǒng)的吸泥端伸入土艙(3)內，所述盾構主機(I)、泥漿循環(huán)系統(tǒng)以及螺旋機排泥系統(tǒng)的動作均由控制系統(tǒng)控制。
2.根據(jù)權利要求1所述的雙模式盾構機，其特征在于:所述螺旋機排泥系統(tǒng)包括螺旋輸送機(6)以及安裝在配套臺車上的出泥皮帶(7)，所述螺旋輸送機(6)斜插入盾構主機Cl)內且螺旋輸送機(6)的吸泥端斜插入土艙(3)內，螺旋輸送機(6)的出泥端上的出土口位于出泥皮帶(7)的上方；所述泥漿循環(huán)系統(tǒng)包括安裝在配套臺車上的泥漿輸入管道(4)以及安裝配套臺車上的泥漿輸出管道(5)，所述泥漿輸入管道(4)的輸入口插入土艙(3)內，泥漿輸入管道(4)上還配置有送泥泵，所述泥漿輸出管道(5)的吸泥口均插入土艙內，泥漿輸出管道(5)的輸出端延伸至泥漿處理區(qū)，泥漿輸出管道(5)均配置有排泥泵。
3.根據(jù)權利要求2所述的雙模式盾構機，其特征在于:所述泥漿輸入管道(4)和泥漿輸出管道(5 )間還設有循環(huán)管道(8 )，所述循環(huán)管道(8 )上安裝有循環(huán)泵。
4.根據(jù)權利要求2所述的雙模式盾構機，其特征在于:所述泥漿輸入管道(4)與泥漿輸出管道(5)安裝在配套臺車的同一側。
專利摘要本實用新型公開了雙模式盾構機，其包括盾構主機以及配套臺車，配套臺車上安裝有泥漿循環(huán)系統(tǒng)、螺旋機排泥系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，盾構主機的前端設有刀盤，刀盤的后方設置土艙，螺旋機排泥系統(tǒng)的吸泥端伸入土艙內，泥漿循環(huán)系統(tǒng)的吸泥端伸入土艙內，盾構主機、泥漿循環(huán)系統(tǒng)以及螺旋機排泥系統(tǒng)的動作均由控制系統(tǒng)控制。通過配置泥漿循環(huán)系統(tǒng)以及螺旋機排泥系統(tǒng)，那么在盾構機工作時，可以根據(jù)實際盾構隧道的土層，通過控制系統(tǒng)在土壓平衡式掘進和泥水平衡式掘進中切換，可以適應復雜地段盾構隧道的掘進，提高對復雜地形的適應性，減少更換盾構機的次數(shù)，減短盾構隧道的施工工期。本實用新型適用于復雜地段的盾構隧道的掘進。
文檔編號E21D9/08GK202970722SQ20122060204
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權日2012年11月14日
發(fā)明者方啟超, 趙暉, 易覺, 凌波, 吳啟光, 賴偉文, 王昭, 蔡國賢, 黃美珍, 李康安, 劉文革, 郭清華, 陳珊東 申請人:廣東華隧建設股份有限公司