一种泥水敞开式双模式掘进机制造技术

本发明专利技术提出一种泥水敞开式双模式掘进机，包括盾体和盾体内的主驱动，所述的盾体中部设有伸缩的封闭装置和渣土转运装置，封闭装置与主驱动配合，渣土转运装置位于密封装置的后部。本发明专利技术的优点：可采用泥水模式应用用于地质稳定性较差的软土、软泥、高水压等地质，设备带压掘进，具有平衡掌子面压力的功能；可采用敞开模式应用于地质稳定性较好的硬岩地层，设备可常压掘进，降低了隧道施工的成本；两种模式具备一键式切换功能，高效安全。

【技术实现步骤摘要】
一种泥水敞开式双模式掘进机
本专利技术涉及掘进施工设备，特别是指一种泥水敞开式双模式掘进机。
技术介绍
铁路隧道通常穿越地层埋深较大，而大埋深铁路隧道一般有以下特点：大埋深；经济适用型；断面内地质组成相对单一；局部高水压。盾构机在施工时候遇到高水压时，单一敞开模式掘进机会存在涌水被掩埋风险，引起掘进机安全问题，而单一泥水模式掘进成本较大，影响隧道施工的经济性。因此一种既可以解决局部高水压问题又可以降低施工成本的盾构施工方案亟待被提出。
技术实现思路
本专利技术提出一种泥水敞开式双模式掘进机，解决了现有技术中单一掘进机不能同时适应安全性和经济性的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种泥水敞开式双模式掘进机，包括盾体和盾体内的主驱动，所述的盾体中部设有伸缩的封闭装置和渣土转运装置，封闭装置与主驱动配合，渣土转运装置位于密封装置的后部。所述的封闭装置与渣土转运装置连接。所述的封闭装置为伸缩隔板。所述的渣土转运装置包括溜渣槽和水平螺旋机，溜渣槽位于水平螺旋机的前端，溜渣槽与水平螺旋机连接，刀盘的背部设有刮板。所述的溜渣槽与封闭装置连接。所述的水平螺旋机与伸缩装置I连接，伸缩装置I与主驱动连接。所述的伸缩装置I为伸缩油缸8。所述的水平螺旋机与摆动球铰连接，摆动球铰与伸缩环连接，伸缩环与主驱动滑动配合。所述的渣土转运装置上设有伸缩的盖挡装置。所述的盖挡装置为盖板。所述的盖板与伸缩装置II连接，伸缩装置II与伸缩环连接。所述的伸缩装置II为盖板油缸9。还包括排浆装置，排浆装置包括前舱闸门、破碎机和排浆管路，前舱闸门设在前盾隔板上，破碎机位于前盾隔板后部的破碎仓内，排浆管路伸至破碎机后部。所述的盾体上设有推进油缸。所述的盾体的后部设有管片拼装机。所述的渣土转运装置的后端设有皮带机。本专利技术的优点：可采用泥水模式应用用于地质稳定性较差的软土、软泥、高水压等地质，设备带压掘进，具有平衡掌子面压力的功能；可采用敞开模式应用于地质稳定性较好的硬岩地层，设备可常压掘进，降低了隧道施工的成本；两种模式具备一键式切换功能，高效安全。附图说明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为本专利技术泥水模式示意图。图2为本专利技术敞开模式示意图。图3为本专利技术敞开模式局部放大示意图。图中：刀盘-1、刮板-2、主驱动-3、溜渣槽-4、摆动球铰-5、密封圈-6、伸缩环-7、伸缩油缸-8、盖板油缸-9、水平螺旋机-10、前舱闸门-11、破碎机-12、排浆管路-13、前盾-14、中盾-15、管片拼装机-16、皮带机-17、前盾隔板-18、螺旋机轴-19、伸缩隔板-20、开挖仓-21、主机内部-22、推进油缸-23、管片-24、盖板-25。具体实施方式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，都属于本专利技术保护的范围。如图1至3所示，一种泥水敞开式双模式掘进机，包括盾体和刀盘1，盾体包括前盾14和中盾15，前盾14包括开挖仓21和破碎仓，前盾14与中盾15之间形成主机内部22，刀盘1位于开挖仓21内，主机内部22设有驱动刀盘1旋转的主驱动3，开挖仓21和破碎仓通过前盾隔板18分隔，前盾隔板18上设有控制连通的前仓闸门11，破碎仓内设有破碎机12，排浆管13伸至破碎机12的后部。主驱动3内设有可伸缩的封闭装置和渣土转运装置，封闭装置为与主驱动3配合的伸缩隔板20，渣土转运装置包括溜渣槽4和水平螺旋机10，伸缩隔板20与溜渣槽4连接，溜渣槽4与水平螺旋机10连接，并且刀盘1的背部设有刮板2，水平螺旋机10与摆动球铰5连接，摆动球铰5与伸缩环7连接，密封圈6设在摆动球铰5与伸缩环7之间用于密封，伸缩环7与主驱动3滑动配合，水平螺旋机10与伸缩油缸8连接，伸缩油缸8与主驱动3连接，水平螺旋机10的后端为皮带机17。伸缩环7与盖板油缸9连接，盖板油缸9与盖板25连接，盖板25位于溜渣槽4的上部。主机内部设有管片拼装机16和推进油缸23，管片拼装机16用于拼装管片24，同时管片24为推进油缸23提供反作用力，推动主机向前掘进。泥水模式下：伸缩油缸8带动伸缩隔板20和水平螺旋机10向后运动，伸缩隔板20贴紧主驱动3，通过封闭装置将开挖仓21和主机内部22隔开，此时打开前舱闸门11，通过破碎仓内的破碎机12和排浆管路13，以及后配套配置的排浆泵将渣土泵送出洞外。该模式下整机设计可承受高水压，且掌子面带压施工可实现稳定掘进。敞开模式：在地层稳定性较好时，为节省施工成本，可通过上位机控制快速从泥水模式切换至敞开模式。此时，确认地层稳定后，通过控制排浆管路13，将开挖仓21内渣土排出，渣位降至底部后，关闭前盾隔板18上的前舱闸门11，控制伸缩油缸8带动水平螺旋机10、摆动球铰5、伸缩环7和伸缩隔板20向前运动，溜渣槽4伸至刀盘1内部，刀盘1切削掌子面掉下来的渣土通过刮板2刮起，然后通过溜渣槽4进入水平螺旋机10，排至皮带机17运输至洞外，盖板油缸9带动盖板25可将溜渣槽4隔开。敞开模式下前舱闸门11向下关闭，将开挖仓21通过前盾隔板18与主机内部22隔开。实施原理：1、刀盘1为封闭式设计，极小开口率，刀盘切削下来的渣土通过刮渣板孔进入刀盘本体内部，通过刀盘本体内部的预留孔以及溜渣板把渣土排至泥浆管或者中心螺旋机，该类型刀盘破岩能力强，对掌子面支撑性好。2、敞开模式下，螺旋机具备伸缩摆动功能。当渣土较多，螺旋机被卡时，可以调节螺旋机上的两套伸缩油缸进行伸缩摆动，有助于螺旋机脱困。3、敞开模式下，当渣土较多不能及时排出时候，也可采用溜渣槽上方的盖板，通过液压油缸控制带动盖板，将溜渣槽盖住，暂时将土仓和螺旋机隔开。4、泥水模式下，伸缩隔板收回将开挖仓和盾体内部隔绝开。通过在盾体顶部进浆管进浆，通过盾体底部排浆管路将渣土排出，在地层中遇到破碎带以及大粒径岩块时，可通过盾体底部的破碎机破碎至排浆管可以排出的粒径，便于泥水模式顺利出渣。5、该专利技术两种模式不存在模式切换间隔，人不需要进入土仓内部，可实现一键式切换，可节省模式切换时间，又安全可靠。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泥水敞开式双模式掘进机，包括盾体和盾体内的主驱动（3），其特征在于：所述的盾体中部设有伸缩的封闭装置和渣土转运装置，封闭装置与主驱动（3）配合，渣土转运装置位于密封装置的后部。

【技术特征摘要】
1.一种泥水敞开式双模式掘进机，包括盾体和盾体内的主驱动（3），其特征在于：所述的盾体中部设有伸缩的封闭装置和渣土转运装置，封闭装置与主驱动（3）配合，渣土转运装置位于密封装置的后部。2.根据权利要求1所述的泥水敞开式双模式掘进机，其特征在于：所述的封闭装置与渣土转运装置连接。3.根据权利要求1或2所述的泥水敞开式双模式掘进机，其特征在于：所述的封闭装置为伸缩隔板（20）。4.根据权利要求1所述的泥水敞开式双模式掘进机，其特征在于：所述的渣土转运装置包括溜渣槽（4）和水平螺旋机（10），溜渣槽（4）位于水平螺旋机（10）的前端，溜渣槽（4）与水平螺旋机（10）连接，刀盘（1）的背部设有刮板（2）。5.根据权利要求4所述的泥水敞开式双模式掘进机，其特征在于：所述的溜渣槽（4）与封闭装置连接。6.根据权利要求4所述的泥水敞...

【专利技术属性】
技术研发人员：高文梁，袁文征，王杜娟，贾连辉，闫阳，马钢建，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41