[发明专利]一种盾构机的改良型浓泥式掘进工法

摘要

本发明涉及一种盾构机的改良型浓泥式掘进工法，通过在掘削仓室内生成具有高流动性、高膨胀性的均匀液态高纯度泥浆；以及短时间搅拌力加倍实现掘进速度比过去单刀具型快3倍的高速掘进；通过2个位置的排土口断续地进行机内外排土，实现减少地面的总排土量、降低推进力、还能使空隙土质的土压安定化；通过自动加吸装置以及真空输送装置，将以前疏通堵塞时经常发生的事故率降为0，也可以不需要中继泵就实现2000m的超长距离输送；自动加吸装置以及真空输送排泥方式不仅工作量小，而且安全性高，可带动隧道内强制换气，杜绝隧道内瓦斯等有害气体危害的发生。

主权项

1.一种盾构机的改良型浓泥式掘进工法，其特征在于包括以下步骤：1)在掘进机的前端装备不同驱动并用型的泥浆离心搅拌装置；所述的泥浆离心搅拌装置包括主刀和破碎刀；2)主刀刀翼正向旋转产生的搅拌力与破碎刀刀翼反向旋转产生的搅拌力一起正反作用，在掘削仓室内产生强烈的W型漩涡，并产生具有流动性的高纯度泥浆；3)土压管理：下限压为地下水压+0.02MPa，上限压为地下水压+0.06MPa；高纯度泥浆凭借上限压和下限压的0.04MPa的压力差进行排泥，第一波排泥是当掘削仓室的压力达到上限压时从多个位置的排泥口向机舱外压出，形成向盾尾密封和周围地层的浸透流，填充推进施工中周边地层空隙，提前抑制地盘下沉；所述的第一波排泥过程为：将破碎刀后方的隔板和掘削仓室后部内外贯通，形成宽20mm、长200mm、可以通过液压、气压或弹簧来打开关闭的缝隙；在这道缝隙上下左右对称安设2～4个孔；在掘削仓室的压力上升到上限压时，先打开缝隙上的孔，使掘进机外周高纯度泥浆通过压力向盾尾空隙快速排出；盾尾空隙在受到压力排出的高纯度泥浆的浸透流压作用下，使泥浆从管片外周面开始全方位移动，产生一个浸透流，瞬间填充推进施工中可能产生的周边地层空隙或松散土空隙，提前抑制地盘下沉；4)第一波排泥完成后，后一波排泥通过排泥阀(10)，用压力差法把压力释放到下限压；所述的后一波排泥过程为：由直径300mm的排泥阀作为开口，使掘削仓室内的压力释放到下限压为止；掘削仓室内排出的高纯度泥浆是通过排泥阀到达机内储泥槽，再由直径125mm及以上的小排管利用真空输送装置的吸力一边吸入空气一边输送泥浆；5)后二波排泥中利用掘削仓室内的大气压力配合自动加吸装置一边加压空气一边用地面上的真空发生装置的吸力进行吸泥；所述的主刀的驱动采用外周驱动或中间驱动，旋转方向为左旋或右旋；所述的破碎刀的驱动采用中心轴驱动，旋转方向为左旋或右旋；主刀与破碎刀串联成内层和外层的构造直接联动；所述的主刀的刀具形状是针对掘进方向的后退翼形，破碎刀的刀具形状是15°～30°斜角形的前进翼形；所述的主刀和破碎刀组成后退翼·前进翼型W刀具组；主刀的驱动采用外周驱动时，通过电机驱动外周，外周再通过壁杆连接主刀，使主刀向左或者向右旋转。