一种多地质隧道掘进装备及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种多地质隧道掘进装备及其施工方法，多地质隧道掘进装备包括盾体，所述盾体的前部设置有可挖掘隧道岩土的刀盘，所述盾体的内部设置有用于驱动所述刀盘的主驱动，所述盾体的内部还设置有主机皮带机预留接口和螺旋输送机预留接口，所述主机皮带机预留接口可安装主机皮带机，所述螺旋输送机预留接口可安装螺旋输送机，所述盾体的后部可拼装盾尾。上述多地质隧道掘进装备，采用了三模式盾构机的工作方式，适应多地层的快速掘进。适应多地层的快速掘进。适应多地层的快速掘进。

【技术实现步骤摘要】
一种多地质隧道掘进装备及其施工方法


[0001]本专利技术涉及盾构机
，特别涉及一种多地质隧道掘进装备。还涉及一种多地质隧道掘进装备的施工方法。

技术介绍

[0002]近年来国产盾构机的发展达到了一个质的进步，土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机、TBM的技术已经达到了很高的一个水平，能适应绝大部分的地质条件。随着隧道掘进需求的不断增加，地层多样性出现的频率越来越频繁，此时绝大部分单一模式的盾构机已经很难满足对复杂地层的掘进，在此条件基础上盾构机的发展开始转向多模式共用同一个盾体，目前已经出现的多模式盾构机主要是土压
‑
泥水平衡盾构机、土压
‑
TBM盾构机、泥水
‑
TBM盾构机。多模式盾构机改变了之前单一模式盾构机只能适应单一地层的技术缺点，对复杂地层表现出优秀的适应性，能够满足绝大部分当前隧道施工的条件。
[0003]当前多模式盾构机土压
‑
TBM主要是在土压模式与双护盾TBM盾构机工作模式间的转换，其主要转换方式是通过螺旋输送机与主机皮带机的交替工作来实现模式的转换，也有直接通过调整螺旋螺旋轴端头的位置来实现土压和TBM模式的转换。此系列的多模式盾构机结构较为简单，能实现的功能也较单一，无法充分的发挥出盾构机掘进的优势，处于多模式盾构机的初级发展阶段。
[0004]因此，如何能够提供一种解决上述技术问题的多地质隧道掘进装备是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种多地质隧道掘进装备，采用了三模式盾构机的工作方式，适应多地层的快速掘进。本专利技术的另一目的是提供一种多地质隧道掘进装备的施工方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种多地质隧道掘进装备，包括盾体，所述盾体的前部设置有可挖掘隧道岩土的刀盘，所述盾体的内部设置有用于驱动所述刀盘的主驱动，所述盾体的内部还设置有主机皮带机预留接口和螺旋输送机预留接口，所述主机皮带机预留接口可安装主机皮带机，所述螺旋输送机预留接口可安装螺旋输送机，所述盾体的后部可拼装盾尾。
[0007]优选地，包括用于移动所述主机皮带机的平移油缸以及用于移动所述螺旋输送机的驱动油缸；当所述平移油缸将所述主机皮带机向后移动处于非工作位置且所述驱动油缸将所述螺旋输送机向前移动处于工作状态时，所述多地质隧道掘进装备实现TBM模式向土压模式的转换；当所述驱动油缸将所述螺旋输送机向后移动处于非工作状态且所述平移油缸将所述主机皮带机向前移动处于工作位置时，所述多地质隧道掘进装备实现土压模式向TBM式的转换。
[0008]优选地，所述主机皮带机和所述螺旋输送机属于出渣系统，所述出渣系统还包括
后配套皮带机，所述后配套皮带机用于将所述主机皮带机和所述螺旋输送机运输的渣土排出。
[0009]优选地，还包括设置于所述盾体后方的管片拼装系统、临时支护系统、液压系统、推进系统及后配套系统。
[0010]优选地，所述管片拼装系统包括管片拼装机和管片吊机，所述管片吊机用于将管片吊往所述管片拼装机的下方，所述管片拼装机用于抓取所述管片并调整位姿后置于隧道内壁。
[0011]优选地，所述临时支护系统包括拱架安装机和锚杆钻机，所述拱架安装机通过钢结构连接所述盾尾。
[0012]优选地，所述推进系统包括推进油缸，所述推进油缸设置于所述盾体，所述推进油缸用于在掘进时伸出并顶在拼装完成的管片上以利用支撑反力提供掘进的推进力。
[0013]优选地，还包括设置于所述盾体的导向纠偏系统；所述导向纠偏系统包括铰接油缸和控制系统，所述铰接油缸设置于所述盾体的中部周向，所述盾体通过所述铰接油缸与所述盾尾相连，所述控制系统用于监控并通过控制所述铰接油缸的伸出量以控制掘进方向。
[0014]本专利技术还提供一种多地质隧道掘进装备的施工方法，应用于上述多地质隧道掘进装备，包括：
[0015]主隧道施工位置周边加固；
[0016]设备整体组装和调试；
[0017]切削始发洞门，切削渣土通过所述主机皮带机或所述螺旋输送机运输。
[0018]优选地，还包括：
[0019]所述管片拼装机拼装顶进；
[0020]不同模式采用不同的临时支护形式；
[0021]隧道成型，后期处理。
[0022]相对于上述
技术介绍
，本专利技术所提供的多地质隧道掘进装备，包括盾体，盾体的前部设置有可挖掘隧道岩土的刀盘，盾体的内部设置有用于驱动刀盘的主驱动，盾体的内部还设置有主机皮带机预留接口和螺旋输送机预留接口，主机皮带机预留接口可安装主机皮带机，螺旋输送机预留接口可安装螺旋输送机，盾体的后部可拼装盾尾。
[0023]上述多地质隧道掘进装备可以实现土压平衡盾构机、单护盾TBM和双护盾TBM工作模式的转化，在地层结构不稳定的条件下使用土压模式可最小程度的减小施工对地面的影响，在自稳性条件差的硬岩地层采用双护盾TBM，其利用主机皮带机运输渣土能实现岩石快速出洞和对螺旋输送机的保护，在自稳性条件好的硬岩地层采用单护盾TBM工法掘进，其能实现快速挖掘，大大提高施工速度。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术实施例提供的多地质隧道掘进装备的主机结构示意图；
[0026]图2为本专利技术实施例提供的多地质隧道掘进装备处于土压模式的主机结构示意图；
[0027]图3为本专利技术实施例提供的多地质隧道掘进装备处于单护盾TBM模式的主机结构示意图；
[0028]图4为本专利技术实施例提供的多地质隧道掘进装备处于双护盾TBM模式的主机结构示意图。
[0029]其中：
[0030]1‑
刀盘、2
‑
主机皮带机预留接口、3
‑
主机皮带机、4
‑
主驱动、5
‑
稳定器、6
‑
伸缩油缸、7
‑
拱架安装机、8
‑
托梁、9
‑
管片拼装机、10
‑
螺旋输送机、11
‑
推进油缸、12
‑
盾体、13
‑
锚杆钻机、14
‑
前盾、15
‑
中盾、16
‑
盾尾。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]为了使本技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多地质隧道掘进装备，其特征在于，包括盾体(12)，所述盾体(12)的前部设置有可挖掘隧道岩土的刀盘(1)，所述盾体(12)的内部设置有用于驱动所述刀盘(1)的主驱动(4)，所述盾体(12)的内部还设置有主机皮带机预留接口(2)和螺旋输送机预留接口，所述主机皮带机预留接口(2)可安装主机皮带机(3)，所述螺旋输送机预留接口可安装螺旋输送机(10)，所述盾体(12)的后部可拼装盾尾(16)。2.根据权利要求1所述的多地质隧道掘进装备，其特征在于，包括用于移动所述主机皮带机(3)的平移油缸以及用于移动所述螺旋输送机(10)的驱动油缸；当所述平移油缸将所述主机皮带机(3)向后移动处于非工作位置且所述驱动油缸将所述螺旋输送机(10)向前移动处于工作状态时，所述多地质隧道掘进装备实现TBM模式向土压模式的转换；当所述驱动油缸将所述螺旋输送机(10)向后移动处于非工作状态且所述平移油缸将所述主机皮带机(3)向前移动处于工作位置时，所述多地质隧道掘进装备实现土压模式向TBM式的转换。3.根据权利要求1所述的多地质隧道掘进装备，其特征在于，所述主机皮带机(3)和所述螺旋输送机(10)属于出渣系统，所述出渣系统还包括后配套皮带机，所述后配套皮带机用于将所述主机皮带机(3)和所述螺旋输送机(10)运输的渣土排出。4.根据权利要求1至3任一项所述的多地质隧道掘进装备，其特征在于，还包括设置于所述盾体(12)后方的管片拼装系统、临时支护系统、液压系统、推进系统及后配套系统。5.根据权利要求4所述的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞香，程永亮，彭正阳，龙斌，张卫东，闫文彪，李宵宇，范政，匡驭骢，杨连花，冉飞，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：