[发明专利]一种盾构机及其施工方法

说明书

本发明提出一种盾构机及其施工方法。该盾构机包括盾体，盾体内设有进浆管、螺旋输送机和皮带机，进浆管与膨胀土系统连通，螺旋输送机与稀释箱连接，稀释箱与排浆管连接。该施工方法在普通泥水模式下，通过进浆管向开挖仓进稀泥浆，通过螺旋输送机、稀释箱及排浆管排浆；在稠泥盾构模式下，膨胀土系统通过进浆管向开挖仓进稠泥浆，通过螺旋输送机、稀释箱及排浆管排浆，在土压模式下，通过螺旋输送机及皮带机排渣。本发明的优点：可以实现土压泥水模式转换，泥水模式下，软硬地层交替或者地层存在溶洞和裂隙时，往土仓注入高浓度浆液，使得浆液渗透性变小，填充溶洞、裂隙的同时，更容易地在工作面形成泥膜，提高掌子面稳定性。

技术领域

本发明涉及隧道施工设备，特别是指一种盾构机及其施工方法。

背景技术

随着国内隧道越来越多，地质条件越来越复杂，需要多模式盾构机满足不同地质施工条件。因此对盾构机的性能指标提出了更高要求，以应对极端恶劣复杂多变的地质和水文条件。

在复杂地层环境掘进时，由于溶洞和裂隙的存在，以及在软硬地层交替变化时，使用单一模式的盾构机，很难保持掘进掌子面稳定，容易造成地表沉降甚至地面坍塌等施工风险。

发明内容

本发明提出一种盾构机及其施工方法，解决了针对地层中分布有裂隙和溶洞，现有盾构机不能轻松应对恶劣环境的问题。

本发明可实现土压模式、普通泥水模式、稠泥盾构模式三种模式，根据地层不同选用不同模式掘进，并且稠泥盾构模式根据地层情况调整开挖仓进排浆比重，可切换为普通泥水盾构，也可切换为稠泥盾构，根据地层需要可变，对掌子面既能起到有效的机械支撑，又可实现压力传递的均衡性，掌子面压力控制精确，地表沉降控制好，特别适用于软弱地层、沉降控制严苛地层、华南地区多裂隙、多溶洞地层，是今后隧道建设不可或缺的盾构类型。

本发明的技术方案是这样实现的：一种盾构机，包括盾体，盾体内设有伸入开挖仓的进浆管和螺旋输送机，所述的进浆管与膨胀土系统连通，螺旋输送机与稀释箱连接，稀释箱与排浆管连接。

所述的开挖仓内设有密度监测系统。

所述的密度检测系统包括密度泵。

所述的盾体的前端设有开挖仓和气垫仓。

所述的开挖仓内设有刀盘。

所述的螺旋输送机与稀释箱之间连接有可拆卸的破碎机或过渡箱。

所述的进浆管通过冲刷管路I与稀释箱连接。

所述的进浆管通过冲刷管路II与刀盘冲刷管路连接。

所述的螺旋输送机与稀释箱或皮带机可拆卸连接。

一种盾构机的施工方法：

在普通泥水模式下，通过进浆管向开挖仓进稀泥浆，通过螺旋输送机、稀释箱及排浆管排浆；

在稠泥盾构模式下，膨胀土系统通过进浆管向开挖仓进稠泥浆，通过螺旋输送机、稀释箱及排浆管排浆。

通过密度监测系统实时检测开挖仓内的泥浆比重。

在土压模式下，通过螺旋输送机及皮带机排渣。

本发明的实现的功能或目的：

本发明的盾构机有多种应用模式，根据地层不同选择不同模式，并且在泥水模式下通过调节进浆的比重，使得掌子面能够在复杂多变的地层始终能保持稳定状态。

本发明的有益效果：

盾构机在掘进时，可以实现土压泥水模式转换，泥水模式下，软硬地层交替或者地层存在溶洞和裂隙时，通过膨润土系统往土仓注入高浓度浆液，使得浆液渗透性变小，填充溶洞、裂隙的同时，更容易地在工作面形成泥膜，有效提高掌子面的稳定性。