[发明专利]一种复合平衡盾构掘进机

说明书

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，尤其涉及一种复合平衡盾构掘进机。

背景技术

我国地域广大，工程地质及水文地质条件相当复杂，根据我国不同地区的地质条件特点，盾构应用技术可划分为软弱土地层、风华岩及软硬不均地层、砂层砂卵石地层三大地层。由于地质条件复杂，每一个工程都应根据工程的水文、地质条件选用与之相适应的盾构。

在采用盾构掘进方式进行施工时，一般要考虑地质情况、盾构的外径、隧道的长度、工程施工程序、劳动力等情况对盾构机进行选型。比如，根据地质条件选择盾构机类型，对砂质土类自立性能差的地层，应使用密封型盾构施工；对地下水较丰富且透水性较大的砂质土地层，则应考虑泥水复合平衡盾构机；对粘性土地层，则考虑土压复合平衡盾构机。但在渗透系数大于10-2cm/s的卵、砾石层或遇到大的障碍物时，泥水复合平衡盾构机和土压复合平衡盾构机均不太适合。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种有效平衡了掌子面的压力,保证施工安全性的复合平衡盾构掘进机。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种复合平衡盾构机，包括用于存放渣土的土仓及用于往土仓内注入泥浆的注浆装置及用于控制土仓内泥浆压力的泥水压力控制系统，所述泥水压力控制系统包括控制器及用于检测土仓压力的土压传感器，所述控制器的输入端连接土压传感器，输出端连接注浆装置，所述控制器的输入端接收所述土压传感器的输入信号，输出端输出控制信号控制所述注浆装置的注浆量。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的注浆装置将泥浆注入土仓内填充土仓空间，泥浆与渣土充分混合使得泥浆既填充了渣土缝隙起到阻水作用，又改善了渣土的和易性及流动性使渣土更好地传递压力；且泥浆在掌子面形成泥膜，使开挖仓形成密封空间，在泥浆压力与土压的双重作用下有效平衡了掌子面的压力；同时，本发明设置有控制土仓内泥浆压力的泥水压力控制系统，通过控制掌子面的压力平衡，从而有效控制地层沉隆，保证了盾构施工的安全可靠性；本发明以土压平衡盾构为主，同时根据地层需要可切换为纯土压或复合平衡盾构模式施工，可在具有现有土压复合平衡盾构机操作便捷、携渣能力强、工程成本低、污染小、场地占用小的优点的同时，适用于富水砂卵石地层、松散地层及上软下硬地层的盾构掘进，有效扩大了地质适应范围。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述复合平衡盾构机还包括泥浆回收系统，所述泥浆回收系统包括用于将土仓内的渣土输出的输送部件、用于分离渣土内的泥浆与石块的过滤网、用于回收分离泥浆的储泥箱，所述输送部件的进料端与土仓连通，出料端与过滤网连接，所述储泥箱设于过滤网的下方。

所述泥浆回收系统还包括用于传送振动力给过滤网振动排石的振动器，所述振动器与过滤网连接。振动器用于传送振动力给过滤网用于振动排石。

所述输送部件为双极螺旋输送机。采用双极螺旋输送机使排渣时螺旋输送机的保压和防喷涌能力提高，

所述双极螺旋输送机包括螺旋轴及机壳，所述螺旋轴的中部断开形成土塞。

所述过滤网的下游设有用于将分离的石块排出的排渣装置。排渣装置用于将分离的石块排出。所述排渣装置为皮带输送机。

所述储泥箱与注浆装置之间设有用于将储泥箱的泥浆输送至注浆装置的泵送装置，所述泵送装置包括气体抽浆泵及输送管路。

所述输送管路上设有用于对泥浆进行分选的旋流器。旋流器用于对泥浆进行分选。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是本发明的结构示意图；

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

图中各标号表示：

1、土仓；2、注浆装置；3、土压传感器；4、泥浆回收系统；41、输送部件；42、过滤网；43、储泥箱；44、振动器；5、皮带输送机。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。