[发明专利]掘进设备和掘进模式转换方法

说明书

本申请提供的掘进设备和掘进模式转换方法。掘进设备包括：刀盘，包括刀盘本体；机架；土仓，设于机架与刀盘本体之间；主驱动，包括回转体，回转体与机架转动连接，且回转体与刀盘本体连接；转换组件，可拆卸连接于刀盘本体与回转体上；输料组件，构造为输出土仓内的物料；其中，输料组件与转换组件相互配合，使得掘进设备在土压平衡盾构机与硬岩隧道掘进机之间进行转换。本申请通过输料组件与转换组件相互配合，使得掘进设备在土压平衡盾构机与硬岩隧道掘进机之间进行转换，实现了掘进设备兼具土压平衡盾构机和全断面硬岩掘进机的优点，能够适应在软土层、软岩层和全断面岩石层复合区间的顺利掘进。

技术领域

本申请涉及隧道掘进技术领域，具体涉及掘进设备和掘进模式转换方法。

背景技术

在相关技术中，盾构法作为隧道及地下工程项目建设的重要施工方法，因其机械化程度高、施工安全风险低、掘进速度快、施工环境影响小、复杂地质条件适应性强等优点而被广泛的应用于城市轨道交通工程、公路工程、铁路工城市综合管廊隧道等工程领域中，盾构隧道工程建设的规模逐渐扩大。随着盾构施工技术的不断发展，盾构机的种类也越来越丰富。

通常情况下，单一模式的盾构机在极端硬岩地层掘进效率低，单护盾或双护盾TBM无法在复合地层中掘进，土压和TBM两种功能模式不能同时共存的离线式双模掘进机在隧道内进行土压和TBM模式转换时，耗时长达1个月以上，影响项目整体工期。

发明内容

有鉴于此，本申请的第一方面提供了一种掘进设备，解决了离线模式的土压平衡盾构机和全断面硬岩掘进机导致在掘进作业中TBM模式与EPB模式转换带来的工期长的技术问题。

本申请的第一方面提供的一种掘进设备，包括：刀盘，包括刀盘本体；机架；土仓，设于机架与刀盘本体之间；主驱动，包括回转体，回转体与机架转动连接，且回转体与刀盘本体连接；转换组件，可拆卸连接于刀盘本体与回转体上；输料组件，构造为输出土仓内的物料；其中，输料组件与转换组件相互配合，使得掘进设备在土压平衡盾构模式与硬岩隧道掘进模式之间进行转换。

本申请的第一方面提供的掘进设备，通过输料组件与转换组件相互配合，使得掘进设备在土压平衡盾构机与硬岩隧道掘进机之间进行转换，实现了掘进设备兼具土压平衡盾构机和全断面硬岩掘进机的优点，以适应在软土层、软岩层和全断面岩石层复合区间的顺利掘进。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，输料组件包括：螺旋机，与机架伸缩连接，螺旋机构造为伸入土仓或伸出土仓；皮带输送机，设有接料斗，皮带输送机构造为带动接料斗伸入土仓内，或皮带输送机脱离土仓并承接螺旋机输出的物料。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，转换组件包括：接碴斗，转动连接于回转体上，且接碴斗与回转体可伸缩连接，使得接碴斗构造为靠近或远离刀盘本体；搅拌棒组件或溜碴槽，设于刀盘本体上，且搅拌棒组件或溜碴槽位于土仓内；管线盒，与刀盘本体连接；其中，回转体内可拆卸连接有第一回转接头或回转接头组件。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，回转接头组件包括：法兰，与回转体连接，且法兰与管线盒连接；第二回转接头，与法兰连接。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，管线盒包括：第一盒体，与刀盘本体可拆卸连接；第二盒体，与刀盘本体可拆卸连接；中间盒体，可拆卸连接于第一盒体与第二盒体之间，且中间盒体与法兰可拆卸连接；其中，第一盒体、中间盒体与第二盒体构成U形。

本申请的第二方面的目的在于提供一种掘进模式转换方法，解决了背景技术中的掘进模式转换方法的线路不便于整理的技术问题。

本申请第二方面提供的一种掘进模式转换方法，采用任一技术方案中的掘进设备，掘进模式转换方法包括：土压平衡盾构模式通过转换组件和输料组件转换至硬岩隧道掘进模式；和/或硬岩隧道掘进模式通过转换组件和输料组件转换至土压平衡盾构模式。