[发明专利]配备常压刀盘的泥水敞开式双模盾构机

说明书

本发明为一种配备常压刀盘的泥水敞开式双模盾构机，包括盾体、常压刀盘、第一出渣装置和第二出渣装置，在常压刀盘与盾体之间形成有渣土舱，渣土舱的底部和顶部分别设置有与渣土舱相连通的泥浆输送口和渣土输送口，泥浆输送口与第一出渣装置可通断地连接，渣土输送口与第二出渣装置可通断地连接；当双模盾构机处于泥水模式时，渣土输送口与第二出渣装置断开，且泥浆输送口与第一出渣装置连通，渣土舱内的泥水通过第一出渣装置外排；当双模盾构机处于敞开模式时，泥浆输送口与第一出渣装置断开，且渣土输送口与第二出渣装置连通，渣土舱内的渣土通过第二出渣装置外排。本发明解决了盾构机应用范围受限，掘进效率较低、施工成本高的技术问题。

技术领域

本发明涉及使用盾构机或者TBM掘进的隧道施工技术领域，尤其涉及一种配备常压刀盘的泥水敞开式双模盾构机。

背景技术

随着隧道工程在全世界的应用增多，对于掘进设备的需求也不断增多。但是，敞开式TBM或者压力平衡式盾构设备无法满足安全、高效地施工要求。例如：在山岭隧道的隧洞成型过程中，当遭遇到多处断层的地层和/或水土压力较高的地层时，常规的敞开式TBM无法胜任项目的使用要求，但如果为了应对断层的施工风险，而使用常规泥水盾构机，在其他全断面岩层长距离掘进时，会存在掘进效率较低、施工成本高昂等弊端，使用效果不佳。

针对相关技术中盾构机应用范围受限，掘进效率较低、施工成本高的问题，目前尚未给出有效的解决方案。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种配备常压刀盘的泥水敞开式双模盾构机，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配备常压刀盘的泥水敞开式双模盾构机，适用于地质较为复杂且水土压力较高的隧道掘进作业，其具有两种工作模式，在敞开模式下能够高效地进行隧洞成型的施工，当遇到恶劣地质的情况下，可切换到泥水模式，从而保障施工人员安全地前提下进行施工作业，确保安全、高效、快速的完成隧道掘进作业。

本发明可采用下列技术方案来实现的：

本发明提供了一种配备常压刀盘的泥水敞开式双模盾构机，包括盾体和常压刀盘，在所述常压刀盘与所述盾体之间形成有渣土舱，所述配备常压刀盘的泥水敞开式双模盾构机还包括设置于所述盾体内的第一出渣装置和第二出渣装置，所述渣土舱的底部和顶部分别设置有与所述渣土舱相连通的泥浆输送口和渣土输送口，所述泥浆输送口与所述第一出渣装置可通断地连接，所述渣土输送口与所述第二出渣装置可通断地连接；

当所述配备常压刀盘的泥水敞开式双模盾构机处于泥水模式时，所述渣土输送口与所述第二出渣装置断开，且所述泥浆输送口与所述第一出渣装置连通，所述渣土舱内的泥水通过所述第一出渣装置外排；当所述配备常压刀盘的泥水敞开式双模盾构机处于敞开模式时，所述泥浆输送口与所述第一出渣装置断开，且所述渣土输送口与所述第二出渣装置连通，所述渣土舱内的渣土通过所述第二出渣装置外排。

在本发明的一较佳实施方式中，所述盾体内位于其底部位置形成有气垫舱，所述气垫舱通过所述泥浆输送口与所述渣土舱相连通，所述泥浆输送口处设置有可开关的泥浆门，所述第一出渣装置与所述气垫舱相连通。

在本发明的一较佳实施方式中，所述第一出渣装置包括排浆管道，所述排浆管道的一端与所述气垫舱相连通，所述排浆管道的另一端向所述盾体的后方延伸。

在本发明的一较佳实施方式中，所述第一出渣装置还包括设置于所述气垫舱内的破碎机，所述破碎机位于所述泥浆输送口与所述排浆管道之间。

在本发明的一较佳实施方式中，所述渣土输送口处设置有控制所述渣土输送口开关的第一隔板，所述第一隔板与第一驱动缸的活塞杆连接，当所述第一驱动缸的活塞杆处于收缩状态时，所述第一隔板对所述渣土输送口进行封堵；当所述第一驱动缸的活塞杆处于伸出状态时，所述第一驱动缸的活塞杆推动所述第一隔板移动至所述渣土舱内，所述渣土输送口与所述盾体的内部相连通。