一种双模式盾构机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双模式盾构机，解决了现有技术中盾构机适应性差、工作效率低等问题。本实用新型专利技术包括主盾体和后配套装置，主盾体内部依次设有前隔板和后隔板，刀盘与前隔板之间设有土仓，前隔板和后隔板之间设有气垫仓，主盾体内的下部设有螺旋输送机，螺旋输送机的前端穿过前隔板与土仓相连通，螺旋输送机的后端与设置在后配套装置上的皮带机相对应；土仓上连通有渣土检测管、进浆管、排浆管和循环管，排浆管位于进浆管的下方，排浆管和进浆管通过机内旁通管相连通，进浆管的前部设有气垫仓进浆管，气垫仓进浆管与气垫仓相连通。本实用新型专利技术在利用泥水模式和土压模式进行掘进，提高掘进效率和装置适用性，具有较高的市场价值。

A Dual-mode Shield Machine

【技术实现步骤摘要】
一种双模式盾构机
本技术涉及隧道施工设备
，特别是指一种双模式盾构机。
技术介绍
目前在隧道施工中绝大多数所采用的盾构法都是单模式的盾构施工。选用单一的盾构模式在具体的施工过程时，当面对的地质情况较为复杂，并且在出现施工进度较为迟缓的现象时，就会对盾构法施工进度造成极大的隐患和滞后。随着我国城市轨道交通、电力隧道、引水隧道的大力发展，隧道穿越的地质越来越复杂多变，单一模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，对各类隧道建设造成不利影响。土压盾构：掘进效率高，排渣能力强，但是切口压力波动大，控制地表沉降的能力相对薄弱，容易出现沉降过大，同时受限于裸机的尺寸，不适应埋深较深的隧道。泥水盾构：因其独特的高工作压力、掌子面精确压力控制等优势广泛用于穿江、跨海隧道施工中。但由于其结构型式和工作原理导致在粘性土地层、大量碎石地层掘进施工中经常出现刀盘结泥饼、泥水仓和气垫仓渣土滞排等现象，导致掘进速度低、施工效率低等问题，严重影响泥水盾构的正常工作。另外，常规的双模式盾构机在泥水模式下掌子面压力控制精度低、波动大，容易带来较大的施工风险。申请号为201220602041.4，专利名称为“双模式盾构机”的技术虽然也可以进行土压和泥水盾构两种模式切换，但是泥浆循环过程中不具有检测功能，且在泥水模式下仅通过改变进/排浆流量来压力调节，压力的控制精度低，掘进和切换效果不佳。申请号为201510261706.8，专利名称为“双模式盾构机”的专利技术申请中通过连通的土仓和气垫仓进行土压和泥水盾构两种模式切换和压力调节，但是其排浆和泥浆循环结构复杂，不具有检测功能，可靠性差，需做进一步改进。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
中的不足，本技术提出一种双模式盾构机，解决了现有技术中盾构机适应性和可靠性差、工作效率低等问题。本技术的技术方案是这样实现的：一种双模式盾构机，包括主盾体和后配套装置，主盾体和后配套装置内设有泥浆循环系统、排渣系统和控制系统，泥浆循环系统、排渣系统均与控制系统相连接，所述主盾体内设有土仓和气垫仓，泥浆循环系统包括土仓上连通的渣土检测管、进浆管、排浆管和循环管，排浆管位于进浆管的下方，排浆管和进浆管通过机内旁通管相连通，进浆管的前部设有气垫仓进浆管，气垫仓进浆管与气垫仓相连通，气垫仓内设有顶部连通管和中部连通管，气垫仓分别通过顶部连通管、中部连通管与土仓相连通，中部连通管通过洗仓管与排浆管相连通，循环管与排浆管相连通。主盾体的前端设有刀盘，主盾体内部依次设有前隔板和后隔板，刀盘与前隔板之间设有土仓，前隔板和后隔板之间设有气垫仓，排渣系统包括设置在主盾体内的螺旋输送机，螺旋输送机的前端穿过前隔板与土仓相连通，螺旋输送机的后端与设置在后配套装置上的皮带机相对应；所述后配套装置上设有机外旁通管和逆冲洗管，机外旁通管分别与进浆管、排浆管相连通，逆冲洗管分别与进浆管、排浆管相连通，进浆管与逆冲洗管之间及排浆管逆冲洗管之间均设有阀门。所述循环管上设有循环泵和阀门。所述进浆管的前端设有土仓进浆管，土仓进浆管与土仓相连接，土仓进浆管和气垫仓进浆管上均设有阀门。所述气垫仓内设有两个顶部连通管和两个中部连通管，顶部连通管和中部连通管上均设有阀门，中部连通管均与洗仓管相连通，洗仓管上设有阀门。所述排浆管的底部并联设有主排浆口和辅助排浆口，主排浆口和辅助排浆口均与土仓相连通，主排浆口和辅助排浆口上均设有阀门。所述机内旁通管和渣土检测管上均设有阀门。本技术在利用泥水模式进行掘进时，一方面通过土仓底部直接排浆，避免了气垫式泥水盾构从泥水仓排浆带来的滞排、堵仓问题，提高了排渣效率。另一方面又有特殊结构设计小气垫仓，利用气垫仓上部的压缩空气来稳定泥浆压力。利用顶部连通管和中部连通管将稳定的气垫压力传递到土仓，提高土仓稳压能力，避免了直排式泥水盾构压力波动大的问题。在岩石、泥岩等地层中掘进时，为了提高掘进效率可以土压模式掘进，利用螺旋输送机排出大石块，减少刀盘结泥饼风险，提高掘进速度。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例，下面将对实施例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技术的一些实施例，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为本技术整体结构示意图。图2为本技术泥水模式工作原理示意图。图3为本技术土压模式工作原理示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。如图1所示，实施例1，一种双模式盾构机，包括主盾体和后配套装置9，主盾体和后配套装置9内设有泥浆循环系统、排渣系统和控制系统，泥浆循环系统、排渣系统均与控制系统相连接。主盾体的前端设有刀盘1，主盾体内部依次设有前隔板3和后隔板5，刀盘1与前隔板3之间设有土仓2，前隔板3和后隔板5之间设有气垫仓4，土仓位于气垫仓的前方。排渣系统包括主盾体内下部的螺旋输送机7，螺旋输送机7的前端穿过前隔板3与土仓2相连通，螺旋输送机7的后端与设置在后配套装置9上的皮带机8相对应，螺旋输送机用于将土仓中的渣土排出，皮带机用于输送螺旋输送机排出的渣土。泥浆循环系统包括土仓2上连通的渣土检测管22、进浆管10、排浆管11和循环管23，渣土检测管22上均设有阀门24，阀门24采用自动阀门；在泥水模式下，使用时，打开阀门，土仓中的浆液经渣土检测管流出，用于检测土仓内的工况。所述循环管23上设有循环泵19和阀门24，阀门24采用自动阀门，排浆管11位于进浆管10的下方，排浆管上还安装有分流箱，分流箱上连接有回流泵，回流泵将部分排浆浆液回打到土仓或者气垫仓内。排浆管11和进浆管10通过机内旁通管18相连通，所述机内旁通管18上设有阀门，泥水状态时，完成掘进工作，通过阀门开启，进浆管与排浆管形成连通，用于冲洗管内渣土，防止出现积渣现象。进浆管10的前部设有气垫仓进浆管16，气垫仓进浆管16与气垫仓4相连通，进浆系统进浆管线在主机内分为若干土仓进浆管和气垫仓进浆管，土仓进浆管连接到土仓，气垫仓进浆管分别连接到气垫仓左右两侧。气垫仓4内设有顶部连通管17和中部连通管13，气垫仓4分别通过顶部连通管17、中部连通管13与土仓2相连通，中部连通管13通过洗仓管14与排浆管11相连通，循环管23与排浆管11相连通。土仓与气垫仓之间的前隔板两侧安装有顶部连通管，上部出口连接土仓，下部出口连接气垫仓，顶部连通管上安装有自动控制阀门和防堵装置。气垫仓后隔板两侧还安装有中部连通管，中部连通管一端贯穿前隔板和后隔板连接到土仓，一端连接到气垫仓，中部连通管上安装有自动控制阀门和防堵装置，其中自动阀门位于后隔板的后部。进一步，所述后配套装置9上设有机外旁通管20和逆冲洗管21，机外旁通管20分别与进浆管10、排浆管11相连通，逆冲洗管21分别与进浆管10、排浆管11相连通，进浆管10与逆冲洗管21之间及排浆管11逆冲洗管21之间均设有阀门24本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双模式盾构机，包括主盾体和后配套装置（9），主盾体和后配套装置（9）内设有泥浆循环系统、排渣系统和控制系统，泥浆循环系统、排渣系统均与控制系统相连接，其特征在于：所述主盾体内设有土仓（2）和气垫仓（4），泥浆循环系统包括土仓（2）上连通的渣土检测管（22）、进浆管（10）、排浆管（11）和循环管（23），排浆管（11）位于进浆管（10）的下方，排浆管（11）和进浆管（10）通过机内旁通管（18）相连通，进浆管（10）的前部设有气垫仓进浆管（16），气垫仓进浆管（16）与气垫仓（4）相连通，气垫仓（4）内设有顶部连通管（17）和中部连通管（13），气垫仓（4）分别通过顶部连通管（17）、中部连通管（13）与土仓（2）相连通，中部连通管（13）通过洗仓管（14）与排浆管（11）相连通，循环管（23）与排浆管（11）相连通。

【技术特征摘要】
2018.08.17 CN 20182132851351.一种双模式盾构机，包括主盾体和后配套装置（9），主盾体和后配套装置（9）内设有泥浆循环系统、排渣系统和控制系统，泥浆循环系统、排渣系统均与控制系统相连接，其特征在于：所述主盾体内设有土仓（2）和气垫仓（4），泥浆循环系统包括土仓（2）上连通的渣土检测管（22）、进浆管（10）、排浆管（11）和循环管（23），排浆管（11）位于进浆管（10）的下方，排浆管（11）和进浆管（10）通过机内旁通管（18）相连通，进浆管（10）的前部设有气垫仓进浆管（16），气垫仓进浆管（16）与气垫仓（4）相连通，气垫仓（4）内设有顶部连通管（17）和中部连通管（13），气垫仓（4）分别通过顶部连通管（17）、中部连通管（13）与土仓（2）相连通，中部连通管（13）通过洗仓管（14）与排浆管（11）相连通，循环管（23）与排浆管（11）相连通。2.根据权利要求1所述的双模式盾构机，其特征在于：所述主盾体的前端设有刀盘（1），主盾体内部依次设有前隔板（3）和后隔板（5），刀盘（1）与前隔板（3）之间设有土仓（2），前隔板（3）和后隔板（5）之间设有气垫仓（4），排渣系统包括设置在主盾体内的螺旋输送机（7），螺旋输送机（7）的前端穿过前隔板（3）与土仓（2）相连通，螺旋输送机（7）的后端与设置在后配套装置（9）上的皮带机（8）相对应。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王杜娟，张中英，贺开伟，贾金建，苏志学，李瑞石，张国良，王又增，丁梦俊，韩文鹏，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41