[发明专利]一种可调土压-矿山法双模式盾构机及其施工方法

权利要求书

1.一种可调土压-矿山法双模式盾构机，其特征在于：包括盾构刀盘(1)、主盾(2)、尾盾(3)、盾构机液压推进系统(4)、盾构机液压回退系统(5)和伸缩式机械臂(6)，所述盾构刀盘(1)设置在主盾(2)的前方，所述主盾(2)设置在尾盾(3)的前方并和尾盾(3)伸缩套筒式连接，所述盾构机液压推进系统(4)固定在主盾(2)上，其推进杆作用在尾盾(3)后方的管片(7)上，所述盾构机液压回退系统(5)固定在主盾(2)上，其推进杆穿过盾构刀盘(1)上设置的通孔Ⅰ(11)作用在岩壁上，所述盾构刀盘(1)包括刀盘圆周体(12)和中心面板(13)，所述刀盘圆周体(12)上设置有与中心面板(13)相适配的通孔Ⅱ，所述中心面板(13)置于通孔Ⅱ内部并相对于刀盘圆周体(12)移除或移动，所述伸缩式机械臂(6)固定在主盾(2)内部，可穿过通孔Ⅱ伸出主盾(2)外侧。

2.根据权利要求1所述的一种可调土压-矿山法双模式盾构机，其特征在于：所述盾构机还包括若干个滚刀(8)，所述若干个滚刀(8)固定在盾构刀盘(1)的前侧面。

3.根据权利要求1所述的一种可调土压-矿山法双模式盾构机，其特征在于：所述盾构机还包括刀盘驱动装置，所述刀盘驱动装置驱动盾构刀盘(1)转动。

4.根据权利要求1所述的一种可调土压-矿山法双模式盾构机，其特征在于：所述主盾(2)和尾盾(3)的嵌套处设置有接头密封刷(9)，所述尾盾(3)和管片(7)之间设置有尾盾密封刷(10)。

5.根据权利要求1所述的一种可调土压-矿山法双模式盾构机，其特征在于：所述通孔Ⅰ(11)有若干个，均布设置在刀盘圆周体(12)上。

6.根据权利要求1所述的一种可调土压-矿山法双模式盾构机，其特征在于：所述伸缩式机械臂(6)的前端设置有反铲式铲斗(15)、破碎锤(16)以及喷射混凝土喷枪(17)，所述反铲式铲斗(15)与伸缩式机械臂(6)铰接，通过固定在伸缩式机械臂(6)上的驱动机构Ⅰ(18)的驱动控制反铲式铲斗(15)的转动，所述反铲式铲斗(15)的背部设置有沟槽(19)，所述破碎锤(16)与沟槽(19)滑动连接，所述破碎锤(16)通过固定在反铲式铲斗(15)背部的驱动机构Ⅱ(20)驱动控制破碎锤(16)的震动冲击，所述喷射混凝土喷枪(17)固定在伸缩式机械臂(6)上，并与输浆管路(21)连接。

7.根据权利要求6所述的一种可调土压-矿山法双模式盾构机，其特征在于：所述驱动机构Ⅰ(18)和驱动机构Ⅱ(20)均为液压油缸。

8.根据权利要求1-7任一权利要求所述的可调土压-矿山法双模式盾构机的施工方法，其特征在于：

步骤一、盾构机液压推进系统(4)的推进杆作用在管片(7)上推动主盾(2)前移，实现土压平衡盾构模式下盾构刀盘(1)对于地层的掘进；

步骤二、当盾构机出现盾构刀盘(1)卡死现象，切换到矿山法模式，关闭盾构刀盘1的驱动系统，盾构机液压推进系统(4)的推进杆回缩，同时盾构机液压回退系统(5)的推进杆作用在盾构刀盘(1)前方的岩壁上，使得主盾(2)回退到目标位置；

步骤三、盾构机液压回退系统(5)的推进杆回缩，盾构刀盘(1)前方形成足够的空间；

步骤四、打开或移除中心面板(13)，伸出伸缩式机械臂(6)作用于前方岩壁；

步骤五、盾构机推进，拼装管片(7)。