一种双模TBM穿越富水地层施工用装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种双模TBM穿越富水地层施工用装置及其使用方法，属于TBM设备技术领域，其包括管体；移动槽，移动槽开设于管体的圆周表面，移动槽的内壁上固定连接有两个挡泥环；移动环，移动环设置于移动槽的内壁之间，移动环的圆周表面开设有转动槽，移动环与两个挡泥环之间设置有密封机构；通过控制箱控制电机启动，电机的输出端带动主动齿轮进行旋转，主动齿轮通过与从动齿轮的啮合带动从动齿轮旋转，从动齿轮通过与皇冠齿轮的啮合带动转动套进行旋转，使得灌浆口围绕移动槽旋转至渗透点，将渗点对准，实现快速对准，改变注浆方式，避免TBM受作业空间限制，准确对准渗透点，提高注浆堵水效果。堵水效果。堵水效果。

【技术实现步骤摘要】
一种双模TBM穿越富水地层施工用装置及其使用方法


[0001]本专利技术属于TBM设备
，具体涉及一种双模TBM穿越富水地层施工用装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]TBM:(全断面)隧道掘进机。它分为敞开式隧道掘进机和广义盾构机。
[0003]广义含义：掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业，是机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备，具有掘进速度快、利于环保、综合效益高等优点，可实现传统钻爆法难以实现的复杂地理地貌深埋长隧洞的施工，在中国铁道、水电、交通、矿山、市政等隧洞工程中应用正在迅猛增长。
[0004]狭义含义：全断面隧道掘进机，在中国将用于岩石地层的简称为(狭义)TBM(硬岩TBM)，用于软土地层的称为(狭义)盾构机。
[0005]相对于狭义盾构机，TBM因其对设备的可靠性和长寿命要求极高，被称为工程机械的“掘进机之王”。
[0006]全断面隧道掘进机已广泛应用于市政、水利隧洞、铁路以及煤矿巷道等工程领域。与传统钻爆法隧道施工相比，TBM具有安全、快速、优质、高效掘进等优点，大大提升了施工机械化水平。然而，针对不良地质条件，如岩层破碎带、高压富水地层、软弱地层、溶洞等，TBM适应性较差，掘进效率低，处理不当甚至会发生突水、塌方、卡机、淹机等工程事故，严重影响工程的安全、质量、经济与社会效益。
[0007]高压富水破碎带是隧道施工风险较高的不良地质之一，易发生突涌水、塌方、设备被淹等事故。目前，针对高压富水破碎带的突涌水预防与处理，施工人员坚持“堵排结合、限量排放”的原则，采用径向注浆、局部堵水注浆、超前注浆等多种措施。
[0008]授权公开号“CN216077113U”记载了“一种适用于富水破碎地层敞开式TBM密封装置，包括相互配合使用的外密封组件和内密封组件，外密封组件包括外密封防尘机构和小型旋风除尘机构；小型旋风除尘机构包括临时沉降室、出尘口、小型旋风除尘器、旋风出尘通道，旋风出尘通道开设在外压紧环上，小型旋风除尘器设置在旋风出尘通道内侧端部末端，出尘口设置在旋风出尘通道的外侧端部，临时沉降室由外压紧环与防沉迷宫形成；本装置通过设置外密封组件和内密封组件来优化迷宫密封腔的回转次数和减少砂石颗粒的侵入来减缓TBM密封失效，与内密封防尘组件配合，为密封结构提供双重保障，具有防尘、防砂石颗粒效果好、施工方便的特点”。
[0009]上述专利通过设置外密封组件和内密封组件来优化迷宫密封腔的回转次数和减少砂石颗粒的侵入来减缓TBM密封失效，达到防尘效果，并通过更换TBM密封润滑脂，提高油脂对水中砂石的封堵效果，为密封结构提供双重保障，具有防尘、防砂石颗粒效果好、施工方便的优点，但在实际使用时，受限于岩石富水地层的地质极易破裂产生渗水，而TBM受作业空间限制，常规的注浆堵水方式难以实施，且注浆堵水效果较差，为此我们提出一种双模TBM穿越富水地层施工用装置及其使用方法。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种双模TBM穿越富水地层施工用装置及其使用方法，旨在解决实际使用时，受限于岩石富水地层的地质极易破裂产生渗水，TBM受作业空间限制，常规的注浆堵水方式难以实施，且注浆堵水效果较差。
[0011]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0012]一种双模TBM穿越富水地层施工用装置，包括管体；
[0013]移动槽，所述移动槽开设于管体的圆周表面，所述移动槽的内壁上固定连接有两个挡泥环；
[0014]移动环，所述移动环设置于移动槽的内壁之间，所述移动环的圆周表面开设有转动槽，所述移动环与两个挡泥环之间设置有密封机构；
[0015]转动套，所述转动套转动连接于转动槽内，所述转动套的圆周表面开设有电子灌浆阀，所述电子灌浆阀内安装有灌浆口；
[0016]泵浆机构，所述泵浆机构设置于管体的内壁之间，所述泵浆机构与灌浆口相连接；以及
[0017]联动机构，所述联动机构设置于移动槽内，所述联动机构与转动套相连接，用以对灌浆口进行移动。
[0018]作为本专利技术一种优选的方案，所述联动机构包括伸缩组件、滑动组件、驱动组件和传动组件，所述伸缩组件设置于移动槽的内壁之间，所述伸缩组件与移动环相连接，所述滑动组件设置于移动槽的内壁上，所述滑动组件与移动环相连接，所述传动组件设置于管体的内壁之间，所述传动组件与转动套相连接，所述驱动组件设置于管体的圆周内壁之间，所述驱动组件与传动组件相连接。
[0019]作为本专利技术一种优选的方案，所述伸缩组件包括推杆槽和电动推杆，所述推杆槽设置有多个，多个所述推杆槽开设于移动槽的内壁之间，所述电动推杆设置有多个，多个所述电动推杆固定连接于多个推杆槽内，多个所述电动推杆的输出端均与移动环的侧端固定连接。
[0020]作为本专利技术一种优选的方案，所述滑动组件包括滑槽和滑块，所述滑槽设置有多个，多个所述滑槽均匀开设于移动槽的环形内壁上，所述滑块设置有多个，多个所述滑块滑动于多个滑槽的内壁之间，多个所述滑块固定连接于转动套的环形内壁上。
[0021]作为本专利技术一种优选的方案，所述传动组件包括齿轮槽、啮合槽、滑动齿槽、皇冠齿轮、从动齿轮、主动齿轮和电机，所述齿轮槽开设于转动套内，所述齿轮槽与转动槽相连通，所述啮合槽开设于管体的内壁上，所述啮合槽与移动槽相连通，所述滑动齿槽开设于移动环的侧端，所述滑动齿槽与啮合槽相对应，所述皇冠齿轮设置于齿轮槽的内壁之间，所述皇冠齿轮与转动套固定连接，所述从动齿轮转动连接于啮合槽的内壁之间，所述从动齿轮与皇冠齿轮相啮合，所述主动齿轮设置于管体的内壁之间，所述主动齿轮与从动齿轮相啮合。
[0022]作为本专利技术一种优选的方案，所述驱动组件包括辅助加强筋和电机，所述辅助加强筋固定连接于管体的圆周内壁之间，所述电机固定连接于辅助加强筋侧端，所述电机的输出端延伸至辅助加强筋的侧端，所述电机的输出端与主动齿轮固定连接。
[0023]作为本专利技术一种优选的方案，所述密封组件包括密封槽和密封圈，所述密封槽设
置有两个，两个所述密封槽开设于两个挡泥环的圆周表面，所述密封圈设置有两个，两个密封圈固定连接于两个密封槽内，两个所述密封圈与移动环的圆周表面紧贴。
[0024]作为本专利技术一种优选的方案，所述泵浆机构包括灌浆泵箱、引导管、Ω型灌浆槽、对接块、第二支撑架、第一支撑架、控制箱和螺纹对接孔，所述对接块固定连接于管体的圆周内壁上，所述螺纹对接孔设置有两个，两个所述螺纹对接孔开设于对接块的顶部，所述Ω型灌浆槽开设于管体内，所述Ω型灌浆槽与两个螺纹对接孔相连通，所述Ω型灌浆槽与电子灌浆阀相连通，所述第二支撑架固定连接于管体的圆周内壁上，所述灌浆泵箱固定连接于第二支撑架的侧端，所述引导管设置有两个，两个所述引导管的一端固定连接于灌浆泵箱的侧端，两个所述引导管的另一端固定连接于两个螺纹对接孔内，所述第一支撑架固定连接于管体的内壁上，所述控制箱固定连接于第一支撑架的侧端。
[0025]作为本专利技术一种优选的方案，所述管体的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双模TBM穿越富水地层施工用装置，其特征在于，包括；管体(1)；移动槽(4)，所述移动槽(4)开设于管体(1)的圆周表面，所述移动槽(4)的内壁上固定连接有两个挡泥环(5)；移动环(8)，所述移动环(8)设置于移动槽(4)的内壁之间，所述移动环(8)的圆周表面开设有转动槽(29)，所述移动环(8)与两个挡泥环(5)之间设置有密封机构；转动套(10)，所述转动套(10)转动连接于转动槽(29)内，所述转动套(10)的圆周表面开设有电子灌浆阀(19)，所述电子灌浆阀(19)内安装有灌浆口(18)；泵浆机构，所述泵浆机构设置于管体(1)的内壁之间，所述泵浆机构与灌浆口(18)相连接；以及联动机构，所述联动机构设置于移动槽(4)内，所述联动机构与转动套(10)相连接，用以对灌浆口(18)进行移动。2.根据权利要求1所述的一种双模TBM穿越富水地层施工用装置，其特征在于，所述联动机构包括伸缩组件、滑动组件、驱动组件和传动组件，所述伸缩组件设置于移动槽(4)的内壁之间，所述伸缩组件与移动环(8)相连接，所述滑动组件设置于移动槽(4)的内壁上，所述滑动组件与移动环(8)相连接，所述传动组件设置于管体(1)的内壁之间，所述传动组件与转动套(10)相连接，所述驱动组件设置于管体(1)的圆周内壁之间，所述驱动组件与传动组件相连接。3.根据权利要求2所述的一种双模TBM穿越富水地层施工用装置，其特征在于，所述伸缩组件包括推杆槽(24)和电动推杆(23)，所述推杆槽(24)设置有多个，多个所述推杆槽(24)开设于移动槽(4)的内壁之间，所述电动推杆(23)设置有多个，多个所述电动推杆(23)固定连接于多个推杆槽(24)内，多个所述电动推杆(23)的输出端均与移动环(8)的侧端固定连接。4.根据权利要求3所述的一种双模TBM穿越富水地层施工用装置，其特征在于，所述滑动组件包括滑槽(16)和滑块(17)，所述滑槽(16)设置有多个，多个所述滑槽(16)均匀开设于移动槽(4)的环形内壁上，所述滑块(17)设置有多个，多个所述滑块(17)滑动于多个滑槽(16)的内壁之间，多个所述滑块(17)固定连接于转动套(10)的环形内壁上。5.根据权利要求4所述的一种双模TBM穿越富水地层施工用装置，其特征在于，所述传动组件包括齿轮槽(9)、啮合槽(15)、滑动齿槽(31)、皇冠齿轮(11)、从动齿轮(12)、主动齿轮(13)和电机(14)，所述齿轮槽(9)开设于转动套(10)内，所述齿轮槽(9)与转动槽(29)相连通，所述啮合槽(15)开设于管体(1)的内壁上，所述啮合槽(15)与移动槽(4)相连通，所述滑动齿槽(31)开设于移动环(8)的侧端，所述滑动齿槽(31)与啮合槽(15)相对应，所述皇冠齿轮(11)设置于齿轮槽(9)的内壁之间，所述皇冠齿轮(11)与转动套(10)固定连接，所述从动齿轮(12)转动连接于啮合槽(15)的内壁之间，所述从动齿轮(12)与皇冠齿轮(11)相啮合，所述主动齿轮(13)设置于管体(1)的内壁之间，所述主动齿轮(13)与从动齿轮(12)相啮合。6.根据权利要求5所述的一种双模TBM穿越富水地层施工用装置，其特征在于，所述驱动组件包括辅助加强筋(22)和电机(14)，所述辅助加强筋(22)固定连接于管体(1)的圆周内壁之间，所述电机(14)固定连接于辅助加强筋(22)侧端，所述电机(14)的输出端延伸至
辅助加强筋(22)的侧端，所述电机(14)的输出端与主动齿轮(13)固定连接。7.根据权利要求6所述的一种双模TBM穿越富水地层施工用装置，其特征在于，所述密封组件包括密封槽(6)和密封圈(7)，所述密封槽(6)设置有两个，两个所述密封槽(6)开设于两个挡泥环(5)的圆周表面，所述密封圈(7)设置有两个，两个密封圈(7)固定连接于两个密封槽(6)内，两个所述密封圈(7)与移动环(8)的圆周表面紧贴。8.根据权利要求7所述的一种双...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔勇，雷学才，石小政，赵东平，徐鹏，云建平，
申请(专利权)人：中交二公局第三工程有限公司，
类型：发明
国别省市：