[发明专利]一种新型土压平衡盾构机及工作方法

权利要求书

1.一种新型土压平衡盾构机，包括刀盘、前盾、中盾、人闸、盾尾、拼装机、主驱动和螺旋输送机，其特征在于：前盾与中盾之间设置前盾隔板，前盾内安装中间隔板将前盾空间划分为两个部分，前方为泥土舱，后方为气垫舱；中间隔板下部未闭合；刀盘通过支撑臂与主驱动的大齿圈连接；

前盾隔板上布置有第一闸门、进气口和溢气口，人闸上设置第二闸门；中间隔板上设置有通道门和被动搅拌棒；刀盘后方安装主动搅拌棒；第一闸门设置在前盾隔板的上部，前盾隔板的下部设置有运渣口。

2.根据权利要求1所述的一种新型土压平衡盾构机，其特征在于：刀盘后方的上部设置两根搅拌棒，刀盘后方的下部设置两根搅拌棒；搅拌棒位于刀盘的中垂线上。

3.根据权利要求1或2任一所述的一种新型土压平衡盾构机，其特征在于：主动搅拌棒的位置和被动搅拌棒的位置错开布置。

4.根据权利要求1所述的一种新型土压平衡盾构机，其特征在于：螺旋输送机包括两节，分别是第一节螺旋输送机和第二节螺旋输送机；第一节螺旋输送机倾斜布置，第一节螺旋输送机的前部位于前盾隔板的运渣口处；第二节螺旋输送机水平布置。

5.根据权利要求1所述的一种新型土压平衡盾构机，其特征在于：拼装机用于拼装管片，在管片的前端设置推进油缸，推进油缸前部顶在前盾隔板上，后部顶在管片前端面上。

6.根据权利要求1所述的一种新型土压平衡盾构机，其特征在于：中间隔板上安装第一土压传感器。

7.根据权利要求1或6所述的一种新型土压平衡盾构机，其特征在于：前盾隔板上设置气压传感器。

8.一种新型土压平衡盾构机的工作方法，其特征在于，包括：

改良切削步骤：对刀盘前方掌子面喷射渣土改良材料，对刀盘上刀具切削下来的渣土进行改良；高压液压油带动液压马达及减速机旋转，进而带动主驱动的大齿圈旋转，最后刀盘旋转；刀盘上刀具切削前方原状土进入泥土舱和气垫舱下部空间；

推进步骤：启动推进油缸，推进油缸支顶在管片前端面上向前推进；打开螺旋输送机闸门，启动第二节螺旋输送机和第一节螺旋输送机出渣，改良的渣土经运渣口、第一节螺旋输送机、第二节螺旋输送机、螺旋输送机闸门掉落到水平皮带上，经水平皮带运出；

拼装步骤：当盾构机推进一段距离后，停止推进，采用管片拼装机将一环管片的多块管片按顺序拼装成一环。

9.根据权利要求8所述的一种新型土压平衡盾构机的工作方法，其特征在于：在推进步骤中，为达到所需平衡压力，泥土舱充满改良的泥浆，气垫舱下部空间充填泥浆，气垫舱上部为有压气体；

通过至少一个土压传感器测得的实际土压与理论平衡压力比较，当实际土压低于理论平衡压力时，加入有压气体，进气口进入气垫舱的气压值逐步调大；当实际土压等于理论平衡压力时，进气口进入气垫舱的气压值保持；当实际土压大于理论平衡压力时，溢气口打开，气垫舱放气，同时进气口进入气垫舱的气压值逐步调小，一旦实际土压等于理论平衡压力时，溢气口马上关闭。