[实用新型]一种气垫式土压平衡盾构机

说明书

本实用新型公开了一种气垫式土压平衡盾构机，解决了现有技术中土压盾构机开挖舱水土压力不易平衡、掌子面失稳的问题。本实用新型包括掘进主机和后配套，掘进主机包括前盾和刀盘，所述前盾内设有开挖舱和气垫仓，刀盘位于开挖舱内，气垫仓上连通有气压调节系统和膨润土保压系统。本实用新型采用盾构Samson保压系统的气压调节方式结合膨润土保压系统的膨润土调节方式，可实时监测气垫仓中压力的大小，对土压盾构机开挖舱水土压力进行精度控制，可持续维持开挖舱压力平衡，确保掘进工作高效安全进行。

技术领域

本实用新型涉及土压平衡盾构机技术领域，特别是指一种气垫式土压平衡盾构机。

背景技术

现阶段土压平衡盾构机依靠开挖舱内渣土的被动土压，建立与掌子面的土压和水压的平衡，从而维持开挖面处于稳定状态，保证隧道沉降符合施工要求。可是土压平衡盾构机前盾开挖舱土压传感器常常由于局部土压而影响土压传感器对整个开挖舱水土压力测量的准确度。另一方面，螺旋输送机的出渣速度也会影响开挖舱内渣土的压力，但是通过调节螺旋输送机的出渣速度来实现稳定开挖舱内的压力，反应速度较慢。综上所述，土压平衡盾构机想要准确的维持开挖舱内的水土压力平衡有一些难度。

因此，研制开发一种可以持续维持开挖舱压力平衡的土压平衡盾构机是一个亟待解决的新课题。

实用新型内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种气垫式土压平衡盾构机，解决了现有技术中土压盾构机开挖舱水土压力不易平衡、掌子面失稳的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种气垫式土压平衡盾构机，包括掘进主机和后配套，掘进主机包括前盾和刀盘，所述前盾内设有开挖舱和气垫仓，刀盘位于开挖舱内，气垫仓上连通有气压调节系统和膨润土保压系统。

所述气垫仓包括前隔板、后隔板和中心环筒，前隔板的外沿部和后隔板的外沿部固定在前盾的盾壳上，中心环筒固定在前隔板和后隔板的内沿部，前隔板的下部通过底板与后隔板相连接组成大圆弧型的气垫仓。

所述前隔板和后隔板之间设有筋板，筋板沿径向设置在气垫仓内；所述筋板中部开设有通槽，大圆弧型的气垫仓的底部设有排渣口。

所述气压调节系统为盾构Samson保压系统。

所述盾构Samson保压系统包括伸进气垫仓内的两组进排气管路和设置在后隔板上的Samson控制器，每组进排气管路包括一个进气管路和一个出气管路，进气管路和出气管路上均设有阀门。

所述膨润土保压系统包括设置在气垫仓内的联通管路和设置在后隔板上的膨润土搅拌器，联通管路与开挖舱相连通，气垫仓与后部膨润土循环系统相连。

所述后部膨润土循环系统包括设置在拖车上的两套并联的膨润土供给系统；每套膨润土供给系统均包括膨润土罐和膨润土泵，膨润土罐通过第一管路与膨润土泵相连接，膨润土泵通过膨润土管路与气垫仓相连接。

所述膨润土管路上设有压力传感器和流量计。所述气垫仓内设有用于监测膨润土最低液位的低液位传感器和用于监测膨润土最高液位的高液位传感器。

本实用新型通过在土压平衡盾构机上新增气垫仓和膨润土保压系统联通气垫仓和开挖舱，通过两进两出的盾构Samson保压系统保持气垫仓内部压力恒定，进一步持续维持了开挖舱压力恒定，实现掌子面的稳定，提高了施工的安全性，有效防止塌方等事故的发生，提高掘进效率。本实用新型采用盾构Samson保压系统的气压调节方式结合膨润土保压系统的膨润土调节方式，可实时监测气垫仓中压力的大小，对土压盾构机开挖舱水土压力进行精度控制，确保掘进工作高效安全进行。

附图说明