The invention relates to a mud-water TBM and a mud-water balanced shield machine and its control method. The mud-water TBM and a mud-water balanced shield machine include a cutter head, a main drive, a soil bin, a front shield, a middle shield, a tail shield and a propulsion cylinder. The features are as follows: a closed structure is adopted between the cutter head and the main drive, and a rotary joint is arranged between the front shield and the middle shield in the closed area of the main drive center; There are stabilizers and two groups of slurry inlets connected to the front shield baffle; at the same time, there are two-mode tunneling systems, i.e. slurry TBM shield mode system and slurry balance shield mode system. The slurry balance shield mode system includes slurry transportation separation system and slurry inlet A1, and slurry TBM shield mode system includes slurry separation device and slurry inlet A2. The invention provides a shield machine without disassembly, replacement and quick one-button switching, which integrates mud-water TBM and mud-water balance dual-mode and a control method.
【技术实现步骤摘要】
泥水式TBM与泥水平衡式盾构机及其控制方法
本专利技术专利涉及盾构机领域，特别是涉及一种泥水式TBM和泥水平衡式盾构机及控制方法。
技术介绍
常见的盾构机分为土压平衡式盾构、泥水平衡式盾构、硬岩隧道掘进机(简称TBM)。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，螺旋输送机出土口在出土量与推进量取得平衡的状态下，进行连续出土；泥水平衡式盾构的基本原理是在盾构机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；敞开式TBM盾构的基本原理是在常压状态下，通过巨大的推力，刀盘刀具破碎岩石，破碎后的岩石进入土仓，随刀盘的溜渣槽旋转，溜至中心皮带机集渣斗再向后输送而排出，适用于硬岩地质条件，有较好自稳性，可边支护边推进，实现高效掘进。现有盾构机的掘进方式只能为土压平衡式、泥水平衡式、敞开式TBM盾构其中一种，因此盾构机适应地层变化的工作能力受到极...
【技术保护点】
1.一种泥水式TBM和泥水平衡式盾构机，包括刀盘(11)、主驱动(12)、土仓(21)、前盾(13)、中盾(14)、尾盾(15)和推进油缸(16)，其特征在于：所述刀盘(11)与主驱动(12)之间采用封闭式结构，主驱动(12)中心封闭区域设置有回转接头(18)；所述前盾(13)和中盾(14)之间设置有稳定器(17)，前盾(13)隔板上连通着两组进浆口(22)；还同时设置有双模掘进系统即泥水式TBM盾构模式系统和泥水平衡式盾构模式系统，其中：泥水平衡式盾构模式系统包括泥水输送分离系统(4)和进浆口A1(23)，泥水式TBM盾构模式系统包括渣浆分离装置(5)和进浆口A2(24)...
【技术特征摘要】
1.一种泥水式TBM和泥水平衡式盾构机，包括刀盘(11)、主驱动(12)、土仓(21)、前盾(13)、中盾(14)、尾盾(15)和推进油缸(16)，其特征在于：所述刀盘(11)与主驱动(12)之间采用封闭式结构，主驱动(12)中心封闭区域设置有回转接头(18)；所述前盾(13)和中盾(14)之间设置有稳定器(17)，前盾(13)隔板上连通着两组进浆口(22)；还同时设置有双模掘进系统即泥水式TBM盾构模式系统和泥水平衡式盾构模式系统，其中：泥水平衡式盾构模式系统包括泥水输送分离系统(4)和进浆口A1(23)，泥水式TBM盾构模式系统包括渣浆分离装置(5)和进浆口A2(24)，泥水式TBM盾构模式系统和泥水平衡式盾构模式系统二者共用排渣口(25)、泥浆环流阀组(3)；所述排渣口(25)出口处经泥浆环流阀组(3)分别与并联管路渣浆分离装置(5)、泥水输送分离系统(4)间接连通，并联管路渣浆分离装置(5)和泥水输送分离系统二者的出口端经泥浆环流阀组(3)分别与进浆口(22)间接连通。2.根据权利要求1所述的泥水式TBM和泥水平衡式盾构机，其特征在于：所述泥水平衡式盾构模式系统包括排渣口(25)、球阀MV2、泥浆环流阀组(3)、球阀MV2-1、采石箱(6.1)、泥浆泵P2、泥水输送分离系统(4)、球阀MV1-1和进浆口A1(23)，其中：所述排渣口(25)、球阀MV2、球阀MV2与球阀MV2-1之间的泥浆环流阀组(3)、球阀MV2-1、采石箱(6.1)、泥浆泵P2、泥水输送分离系统(4)、泥水输送分离系统(4)与球阀MV1-1之间的泥浆环流阀组(3)、球阀MV1-1、进浆口A1(23)依次连通；所述球阀MV2、球阀MV2-1、球阀MV2-3、球阀MV1-3、球阀MV1-1均处于打开状态；所述泥水输送分离系统(4)包括球阀MV2-3、泥浆泵Pn1、Pn2……PE、地面振动筛分设备(4.1)、泥浆泵P1、球阀MV1-3；球阀MV2-3、泥浆泵Pn1、Pn2……PE、地面振动筛分设备(4.1)、泥浆泵P1、球阀MV1-3依次连通；所述地面振动筛分设备(4.1)的入口端及泥浆泵P1的出口端均设置有密度计，密度计监测泥浆的质量，通过反馈信息，控制和调节分离后的泥浆使其符合使用要求，然后再向隧道内输送并循环使用。3.根据权利要求1所述的泥水式TBM和泥水平衡式盾构机，其特征在于：所述泥水式TBM盾构模式系统包括排渣口(25)、球阀MV2、泥浆环流阀组(3)、球阀MV2-2、泥浆泵P2、渣浆分离装置(5)、球阀MV1-2和进浆口A2(24)，其中：所述排渣口(25)、球阀MV2、球阀MV2与球阀MV2-2之间的泥浆环流阀组(3)、球阀MV2-2、泥浆泵P2、渣浆分离装置(5)、渣浆分离装置(5)与球阀MV1-2之间的泥浆环流阀组(3)、球阀MV1-2和进浆口A2(24)依次连通；所述球阀MV2、球阀MV2-2、球阀MV1-2均处于打开状态。4.根据权利要求3所述的泥水式TBM和泥水平衡式盾构机，其特征在于：所述渣浆分离装置(5)包括并行设置的多个渣浆分离器(5.1)和一个泥浆处理机(5.2)；每组渣浆分离器(5.1)的输入、输出端分别与球阀MTn、球阀MTn-1连通，泥浆处理机(5.2)的输入、输出端分别与球阀MT0、球阀MT0-1连通；渣浆分离器(5.1)的输入端与泥浆泵P2连通，渣浆分离器(5.1)的输出端经球阀MTn-1后分别与球阀MTt、泥浆处理机(5.2)的输入端球阀MT0连接；泥浆处理机(5.2)的输出端球阀MT0-1、球阀MTt均经泥浆泵P1a与球阀MV1-2连通。5.根据权利要求1所述的泥水式TBM和泥水平衡式盾构机，其特征在于：所述进浆口(22)包括进浆口A1(23)和进浆口A2(24)；泥水输送分离系统(4)出口端经泥浆环流阀组(3)与上部进浆口A1(23)间接连通；渣浆分离...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵晖，凌波，易觉，胡尚军，李飞，赵川，何勇，赖伟龙，李士奇，李华，陈晴煊，闫江坤，于长伟，于尚君，
申请(专利权)人：中铁华隧联合重型装备有限公司，广东华隧建设集团股份有限公司，中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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