一種雙螺旋式雙模盾構的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙螺旋式雙模盾構機，本盾構機通過配置泥漿循環(huán)系統(tǒng)以及雙螺旋機排泥系統(tǒng)，在盾構機工作時，可以根據實際盾構隧道的土層，在土壓平衡式掘進和泥水平衡式掘進中切換，以適應復雜地段盾構隧道的掘進，提高對復雜地形的適應性，延長一個盾構區(qū)間長度，提高盾構隧道施工效率。同時，本實用新型中通過在第一螺旋輸送機和第二螺旋輸送機的連接部位安裝采石箱，采石箱設置第二泥漿輸出管道。第一螺旋輸送機從土艙抽出的石塊落在采石箱內，泥漿進入第二泥漿輸出管道，采石箱內的石塊通過第二螺旋輸送機輸送出。從而在盾構機轉換至泥水平衡模式時，滿足出泥可控，而且能有效清除土艙內石塊，避免這些石塊使泥漿輸出管道產生故障。
【專利說明】一種雙螺旋式雙模盾構機
【技術領域】
[0001]本實用新型用于盾構施工領域，特別是涉及一種雙螺旋式雙模盾構機。
【背景技術】
[0002]常見的盾構機分為土壓平衡式盾構和泥水平衡式盾構。土壓平衡式盾構的基本原理是由刀盤切削土層，切削后的泥土進入土艙，土艙內的泥土與開挖面壓力取得平衡的同時由土艙內的螺旋輸送機出土，裝于排土口的排土裝置在出土量與推進量取得平衡的狀態(tài)下，進行連續(xù)出土；泥水平衡式盾構的基本原理是在盾構正面與支承環(huán)前面裝置隔板的密封艙中，注入適當壓力的泥漿使其在開挖面形成泥膜，支承正面土體，實現(xiàn)開挖面穩(wěn)定，并以安裝在正面的刀盤切削土體，渣土與泥漿混合后形成高密度泥漿，用排泥泵及管道輸送至地面處理。
[0003]以上兩種盾構機掘進方式只能為土壓平衡式和者泥水平衡式的其中一種，因此盾構機適應地層變化的工作能力受到極大限制，現(xiàn)階段我國城市軌道交通、引水隧道、電力隧道大力發(fā)展，隧道穿越地區(qū)地質變化較大，在大量的復雜地段，單一掘進方式的盾構機容易出現(xiàn)掘進困難，影響施工工期，增加工程成本，對城市軌道交通等各類建設造成不利影響。未解決上述問題，本 申請人:早前申請了專利號為“201220602041.4”，名稱為“雙模式盾構機”的實用新型專利。但是上述雙模式盾構機在泥水平衡模式下，土艙內是充滿了一定壓力的泥漿，螺旋輸送機與之連通，此時開啟螺旋輸送機，會造成螺旋輸送機出泥口“噴涌”，即無法控制的壓力流體，同時土艙內壓力會因此跳動，造成安全或者質量事故。
實用新型內容
[0004]為解決上述問題，本實用新型提供一種雙螺旋式雙模盾構機，其能在土壓平衡式掘進和泥水平衡式掘進兩種模式中進行靈活切換，同時，在盾構機轉換至泥水平衡模式時，出泥是可以控制，而且能有效清除土艙內石塊，避免這些石塊使泥漿輸出管道產生故障。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種雙螺旋式雙模盾構機，包括盾構主機以及設置在盾構主機后方的配套臺車，所述盾構主機的前端設有刀盤，所述刀盤的后方設置土艙，所述配套臺車上安裝有泥漿循環(huán)系統(tǒng)和雙螺旋機排泥系統(tǒng)，所述雙螺旋機排泥系統(tǒng)包括伸入所述土艙內的第一螺旋輸送機和設于所述第一螺旋輸送機后側的第二螺旋輸送機,所述第一螺旋輸送機的末端底側設有第一出料口，所述第二螺旋輸送機的前端上側設有正對所述第一出料口的第二入料口，所述第二入料口和第一出料口通過采石箱連接，所述采石箱內設有可分別封閉第一出料口和第二入料口的第一閘門和第二閘門，所述泥漿循環(huán)系統(tǒng)包括伸至所述土艙內的第一泥漿輸入管道和泥漿輸出管道以及由所述采石箱弓I至土艙內的第二泥漿輸入管道。
[0006]進一步作為本實用新型技術方案的改進，所述第一螺旋輸送機和第二螺旋輸送機均采用前端低于末端傾斜設置。
[0007]進一步作為本實用新型技術方案的改進，所述第二螺旋輸送機的末端設有第二出料口，所述配套臺車上在所述第二出料口的下方設有出泥皮帶。
[0008]進一步作為本實用新型技術方案的改進，所述第一泥漿輸入管道上設有送泥泵，所述泥漿輸出管道上設有排泥泵，所述第二泥漿輸入管道上設有循環(huán)泵，所述第一泥漿輸入管道、第二泥漿輸入管道和泥漿輸出管道上均設有閥門。
[0009]進一步作為本實用新型技術方案的改進，所述泥漿輸入管道與主泥漿輸出管道安裝在配套臺車的同一側。
[0010]進一步作為本實用新型技術方案的改進，所述第二螺旋輸送機的第二出料口設有密封裝置。
[0011]本實用新型的有益效果:本盾構機通過配置泥漿循環(huán)系統(tǒng)以及雙螺旋機排泥系統(tǒng)，在盾構機工作時，可以根據實際盾構隧道的土層，在土壓平衡式掘進和泥水平衡式掘進中切換，以適應復雜地段盾構隧道的掘進，提高對復雜地形的適應性，延長一個盾構區(qū)間長度，提高盾構隧道施工效率。同時，本實用新型中通過在第一螺旋輸送機和第二螺旋輸送機的連接部位安裝一采石箱，采石箱再連接到第二泥漿輸入管道。第一螺旋輸送機從土艙抽出的石塊會落在采石箱內，泥漿會流到第二泥漿輸入管道，如此，第一螺旋輸送機的出泥是可以控制的，土艙內的壓力也不會跳動；第一螺旋輸送機開啟一段時間后，采石箱內充滿了石塊后，可通過第二螺旋輸送機輸送至出泥皮帶上。從而在盾構機轉換至泥水平衡模式時，能有效清除土艙內石塊，避免這些石塊使泥漿輸出管道產生故障。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0013]圖1是本實用新型實施例結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]參照圖1，本實用新型提供了一種雙螺旋式雙模盾構機，包括盾構主機1以及設置在盾構主機1后方的配套臺車，所述盾構主機1的前端設有刀盤2，所述刀盤2的后方設置土艙3，所述配套臺車上安裝有泥漿循環(huán)系統(tǒng)和雙螺旋機排泥系統(tǒng)，所述雙螺旋機排泥系統(tǒng)包括伸入所述土艙3內的第一螺旋輸送機4和設于所述第一螺旋輸送機4后側的第二螺旋輸送機5,所述第一螺旋輸送機4的末端底側設有第一出料口，所述第二螺旋輸送機5的前端上側設有正對所述第一出料口的第二入料口，所述第二入料口和第一出料口通過采石箱6連接，所述采石箱6內設有可分別封閉第一出料口和第二入料口的第一閘門61和第二閘門62，所述泥漿循環(huán)系統(tǒng)包括伸至所述土艙3內的第一泥漿輸入管道7和泥漿輸出管道8以及由所述采石箱6引至土艙3內的第二泥漿輸入管道9。其中，所述第一螺旋輸送機4和第二螺旋輸送機5均采用前端低于末端傾斜設置。所述第二螺旋輸送機5的末端設有第二出料口，所述配套臺車上在所述第二出料口的下方設有出泥皮帶10，所述第二螺旋輸送機5的第二出料口設有密封裝置。所述第一泥漿輸入管道7上設有送泥泵，所述泥漿輸出管道8上設有排泥泵，所述第二泥漿輸入管道9上設有循環(huán)泵，所述第一泥漿輸入管道7、第二泥漿輸入管道9和泥漿輸出管道8上均設有可單獨控制的閥門11。所述泥漿輸入管道7與主泥漿輸出管道安裝在配套臺車的同一側。
[0015]在土壓平衡模式工作時，關閉泥漿循環(huán)系統(tǒng)，刀盤2旋轉并切削隧道內的土層，削落后的泥土進入土艙3，第一螺旋輸送機4和第二螺旋輸送機5工作，在土艙3內的泥土與開挖面壓力取得平衡以及裝于排土口的排土裝置在出土量與推進量取得平衡的狀態(tài)下，土艙3內的泥土經第一螺旋輸送機4的前端輸送至第二螺旋輸送機5的末端后，從第二螺旋輸送機5的第二出料口掉落到出泥皮帶10，該泥土由出泥皮帶10輸送至隧道外的放置區(qū)。
[0016]當在土壓平衡模式工作時，遇到土層太黏了，使得刀盤2轉動扭矩過大時，開啟泥漿循環(huán)系統(tǒng)，通過泥漿輸入管道7往土層上注入泥漿等外加劑，使得渣土充分攪拌，這樣，刀盤2能從土層中掙脫并繼續(xù)旋轉并切削土層，削落的土層進去土艙3，并經由第一螺旋輸送機4、第二螺旋輸送機5以及出泥皮帶10輸送至隧道外的放置區(qū)。待刀盤2順利工作后，控制系統(tǒng)關閉泥漿循環(huán)系統(tǒng)。
[0017]切換至泥水平衡模式時，關閉雙螺旋機排泥系統(tǒng)，并打開泥漿循環(huán)系統(tǒng)，送泥泵工作，通過第一泥漿輸入管道7注入適當壓力的泥漿，使得在開挖面形成泥膜，支撐正面的土體，并通過刀盤2旋轉并切削隧道內的土層，切削后的泥土進入土艙3內，泥土與泥漿在土艙3內混合后形成高密度的泥漿，排泥泵工作，將土艙3內的泥漿經泥漿輸出管道8吸取并排至隧道外的泥漿處理區(qū)。然而，從土層中切削落的泥土中還有不能從泥漿輸出管道8輸送至隧道外的巖石或土塊，定時打開雙螺旋機排泥系統(tǒng)，將巖石或土塊經由第一螺旋輸送機4、采石箱6、第二螺旋輸送機5以及出泥皮帶10輸送至隧道外。
[0018]本申請中通過在第一螺旋輸送機4和第二螺旋輸送機5的連接部位安裝一采石箱6，采石箱6再連接到第二泥漿輸入管道9。采石箱6和第二螺旋輸送機5之間的第二閘門62是關閉的，開啟第一螺旋輸送機4，其從土艙3抽出的石塊會落在采石箱6內，泥漿會流到第二泥漿輸入管道9，按這樣的方案第一螺旋輸送機4的出泥是可以控制的，土艙3內的壓力也不會跳動，第一螺旋輸送機4開啟一段時間后，采石箱6內充滿了石塊，此時關閉第一螺旋輸送機4,并關閉其第一出料口的第一閘門61,以及關閉米石箱6第二泥衆(zhòng)輸入管道9的閥門11，開啟采石箱6與第二螺旋輸送機5之間的第二閘門62，并啟動第二螺旋輸送機5,米石箱6內的石塊會落入第二螺旋輸送機5并被輸送至出泥皮帶10上。
[0019]當然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實施方式，熟悉本領域的技術人員在不違背本實用新型精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。
【權利要求】
1.一種雙螺旋式雙模盾構機，其特征在于:包括盾構主機以及設置在盾構主機后方的配套臺車，所述盾構主機的前端設有刀盤，所述刀盤的后方設置土艙，所述配套臺車上安裝有泥漿循環(huán)系統(tǒng)和雙螺旋機排泥系統(tǒng)，所述雙螺旋機排泥系統(tǒng)包括伸入所述土艙內的第一螺旋輸送機和設于所述第一螺旋輸送機后側的第二螺旋輸送機，所述第一螺旋輸送機的末端底側設有第一出料口，所述第二螺旋輸送機的前端上側設有正對所述第一出料口的第二入料口，所述第二入料口和第一出料口通過采石箱連接，所述采石箱內設有可分別封閉第一出料口和第二入料口的第一閘門和第二閘門，所述泥漿循環(huán)系統(tǒng)包括伸至所述土艙內的第一泥漿輸入管道和泥漿輸出管道以及由所述采石箱引至土艙內的第二泥漿輸入管道。
2.根據權利要求1所述的雙螺旋式雙模盾構機，其特征在于:所述第一螺旋輸送機和第二螺旋輸送機均采用前端低于末端傾斜設置。
3.根據權利要求2所述的雙螺旋式雙模盾構機，其特征在于:所述第二螺旋輸送機的末端設有第二出料口，所述配套臺車上在所述第二出料口的下方設有出泥皮帶。
4.根據權利要求1所述的雙螺旋式雙模盾構機，其特征在于:所述第一泥漿輸入管道上設有送泥泵，所述泥漿輸出管道上設有排泥泵，所述第二泥漿輸入管道上設有循環(huán)泵，所述第一泥漿輸入管道、第二泥漿輸入管道和泥漿輸出管道上均設有閥門。
5.根據權利要求4所述的雙螺旋式雙模盾構機，其特征在于:所述泥漿輸入管道與主泥漿輸出管道安裝在配套臺車的同一側。
6.根據權利要求3所述的雙螺旋式雙模盾構機，其特征在于:所述第二螺旋輸送機的第二出料口設有密封裝置。
【文檔編號】E21D9/08GK204140080SQ201420526685
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權日:2014年9月12日
【發(fā)明者】賴偉文, 易覺, 郭清華, 陳章 申請人:廣東華隧建設股份有限公司