[发明专利]泥水平衡盾构机及应用它顶管掘进施工方法

权利要求书

1.泥水平衡盾构机，包括可转动的刀盘(500)以及切削机构，其特征在于：

所述刀盘(500)具有横截面逐渐减小的锥面(510)以及与掌子面配合的推进面(520)，推进面(520)上设有进料口(530)；

所述切削机构包括第一切削组件和第二切削组件；

所述第一切削组件包括设于所述刀盘(500)上的刀具，所述刀具包括滚刀和刮刀；所述滚刀包括分布于推进面(520)上的第一滚刀和环形分布于锥面(510)上的第二滚刀(620)；所述刮刀包括分布于进料口(530)的第一刮刀(710)、分布于推进面(520)上的第二刮刀(720)以及环形分布于锥面(510)上的第三刮刀(730)；

所述第二切削组件包括支撑所述刀盘(500)并转动的扭腿(540)以及与所述扭腿(540)形成破碎间隙(551)的盘体(800)。

2.如权利要求1所述的泥水平衡盾构机，其特征在于：所述刀盘(500)的开口率为25～35％；所述进料口(530)为四个且以推进面(520)中心呈对称分布；所述进料口(530)延伸至锥面(510)尾部；所述进料口(530)为异形结构。

3.如权利要求2所述的泥水平衡盾构机，其特征在于：所述进料口(530)的宽度从推进面(520)内部朝向锥面(510)尾部逐渐增大；所述四个进料口(530)具有相互平行且延伸至锥面(510)尾部的供第一刮刀(710)安装的孔壁。

4.如权利要求3所述的泥水平衡盾构机，其特征在于：每个进料口(530)上的第一刮刀(710)呈间隔分布并分布至锥面(510)尾部；相邻两个进料口(530)的第一刮刀(710)中至少大部分第一刮刀(710)呈错位分布。

5.如权利要求1所述的泥水平衡盾构机，其特征在于：所述第一滚刀包括位于推进面(520)中心且切削方向垂直于推进面(520)的组合滚刀(611)以及位于所述组合滚刀(611)左右两侧和上下两侧的离散滚刀(612)；所述第二滚刀(620)的切削方向垂直于锥面(510)；所述第二滚刀(620)为双刃滚刀。

6.如权利要求5所述的泥水平衡盾构机，其特征在于：位于所述组合滚刀(611)左右两侧的离散滚刀(612)错位分布；位于所述组合滚刀(611)上下两侧的离散滚刀(612)错位分布；部分离散滚刀(612)的切削方向与推进面(520)不相垂直；部分离散滚刀(612)的切削方向垂直于推进面(520)且与组合滚刀(611)的切削方向垂直或平行；部分离散滚刀(612)的切削方向垂直于推进面(520)且与组合滚刀(611)的切削方向既不垂直也不平行；所述组合滚刀(611)由单刃滚刀串联构成；所述离散滚刀(612)为双刃滚刀。

7.如权利要求1所述的泥水平衡盾构机，其特征在于：所述盘体(800)呈锥形且朝向盾构机尾部凸出；至少在盘体(800)的下部设有尺寸大于等于所述破碎间隙(551)宽度的排料口(810)。

8.如权利要求1所述的泥水平衡盾构机，其特征在于：还包括：

第一注浆机构，所述第一注浆机构将泥水通过盘体(800)上的第一泥水孔(820)和刀盘(500)上的进料口(530)输送至掌子面；

第二注浆机构，所述第二注浆机构将泥水注入装有经所述第二切削组件破碎得到的碎石的泥水仓(830)。

第三注浆机构，所述第三注浆机构将泥水通过盾构机管体上的第二泥水孔输送至盾构机管体外部。

9.顶管掘进施工方法，其特征在于：包括采用权利要求1-8之一所述的泥水平衡盾构机。

10.如权利要求9所述的顶管掘进施工方法，其特征在于：用于电力通道中连接始发井(110)和接收井(120)的顶管段(300)施工；还包括在掘进过程中在混凝土管节(310)外部注入泥水；还包括在掘进完成后在混凝土管节(310)外部注入水泥。