[实用新型]双螺旋盾构机在富水上软下硬地层中掘进系统

说明书

本实用新型公开了一种双螺旋盾构机在富水上软下硬地层中掘进系统，包括盾构机，盾构机内具有双螺旋螺旋输送机，所述盾构机的盾体前端设置有土仓压力隔板，所述土仓压力隔板连接有刀盘，双螺旋螺旋输送机之间设置有球面铰接轴承。土仓压力隔板上设置有膨润土注入口和土压传感器设计数量，且上部传感器位置不低于盾体顶部设定距离，前盾隔板下部的螺旋输送机进口两侧各设置有聚合物注入喷口装置及防喷涌装置；盾构机配置二次注浆设备，在盾尾数环后的管片注浆孔进行二次注浆作业。

技术领域

本实用新型涉及一种双螺旋盾构机在富水上软下硬地层中掘进系统。

背景技术

我国城市轨道交通工程发展需求急剧增大，盾构法以其施工安全、掘进快速、环境扰动小、机械化程度高等优点，成为目前地铁隧道施工的首选工法。

不同城市地质情况千差万别，城市轨道施工难免穿越富水软硬不均地层。盾构穿越富水地层，掘进过程中极易形成喷涌事故，导致地表塌陷；而软硬不均地层的存在，更是加大了盾构施工难度，很可能造成隧道结构失稳，导致重大经济财产损失和人员伤亡。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种双螺旋盾构机在富水上软下硬地层中掘进系统，本实用新型能够有效避免土压平衡式盾构机掘进过程中喷涌事故的发生，提高盾构机在富水上软下硬地层的适应性，保障施工安全顺利进行，从而实现土压平衡式双螺旋盾构机在富水上软下硬地层中高效掘进。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种双螺旋盾构机在富水上软下硬地层中掘进系统，包括盾构机，所述盾构机内具有双螺旋螺旋输送机，所述盾构机的盾体前端设置有土仓压力隔板，所述土仓压力隔板连接有刀盘，双螺旋螺旋输送机之间设置有球面铰接轴承。

进一步的，所述刀盘采用复合式刀盘，刀盘开口率33％；刀盘上滚刀的安装刀座采用单楔块方式，软岩刀具的安装采用销轴安装方式。

进一步的，所述刀盘配置仿形刀，且伸出量可在控制室设定和控制，刀盘上配置多个双联中心滚刀、正面滚刀和边缘滚刀，刀盘上还配置开关式刀具磨损检测装置。

进一步的，所述盾体采用倒锥形设计，主动铰接连接方式，盾体上部设置多个周向超前注浆孔。

进一步的，所述双螺旋输送机包括第一级螺旋输送机和第二级螺旋输送机，第二级螺旋输送机可水平转动，并设有分隔闸门，第一级螺旋输送机和第二级螺旋输送机具备独立的驱动系统，既可联动控制也可每级独立操作。

进一步的，所述土仓压力隔板上设置有膨润土注入口和土压传感器设计数量，且上部传感器位置不低于盾体顶部设定距离，前盾隔板下部的螺旋输送机进口两侧各设置有聚合物注入喷口装置及防喷涌装置。

进一步的，盾构机配置二次注浆设备，在盾尾数环后的管片注浆孔进行二次注浆作业。

进一步的，所述刀盘采用多个变频电机驱动组驱动，每个变频电机驱动组配置扭矩限制装置。

基于上述系统的工作方法，盾构机采用包括泡沫注入、加泥/膨润土和液态高分子化合物注入的综合改良技术对渣土进行改良；盾构机采用双螺旋输送机接续平衡水土压力以获得良好的出渣效果，双螺旋输送机的排水和出渣同时进行；盾构机在富水上软下硬地层中掘进，在掘进的同时进行同步注浆作业，直至施工完成。

进一步的，泡沫注入采用单管单泵，注入能力为250-350L/h。

进一步的，同步注浆的浆液包括膨润土、粉煤灰、水泥、水，膨润土：粉煤灰：水泥：水为120:360：180:600，注浆压力控制在0.2～0.6MPa，二次补充注浆压力控制在0.1～0.3MPa。