[发明专利]盾构设备及变径隧道施工方法

说明书

本公开涉及一种盾构设备及变径隧道施工方法。盾构设备包括：可变径盾体组件，具有第一盾体和第二盾体，第一盾体用于第一直径隧道的支护，第二盾体用于第二直径隧道的支护，并能够安装在第一盾体的外周上或从第一盾体上分离，其中，第一盾体的直径小于第二盾体的直径；和可变径刀盘组件，可转动地设置在可变径盾体组件的前侧，且具有第一刀盘和刀盘外圈，第一刀盘用于第一直径隧道的掘进，刀盘外圈能够安装在第一刀盘的外周上以与第一刀盘共同形成第二刀盘或从第一刀盘上分离，其中，第二刀盘用于第二直径隧道的掘进；其中，第一刀盘的最大直径小于第二刀盘的最大直径，第一直径隧道的直径小于第二直径隧道的直径。

技术领域

本公开涉及隧道施工领域，尤其涉及一种盾构设备及变径隧道施工方法。

背景技术

目前车站开挖一般采用矿山法人工/机械开挖(明挖/暗挖)，在这个过程中，会占用较大的地面资源(道路/设施)，影响正常城市交通。同时，车站开挖一般与盾构法施工的正线隧道开挖不能连续进行，一定程度上制约了项目施工进程，影响施工效率。

一些相关技术提出了通过变径隧道掘进机进行车站施工的思路。但缺乏技术成熟的变径隧道掘进机，往往存在着结构复杂、适用范围窄的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种盾构设备及变径隧道施工方法，能够改善隧道施工进程。

在本公开的一个方面，提供一种盾构设备，包括：

可变径盾体组件，具有第一盾体和第二盾体，所述第一盾体用于第一直径隧道的支护，所述第二盾体用于第二直径隧道的支护，并能够安装在所述第一盾体的外周上或从所述第一盾体上分离，其中，所述第一盾体的直径小于所述第二盾体的直径；和

可变径刀盘组件，可转动地设置在所述可变径盾体组件的前侧，且具有第一刀盘和刀盘外圈，所述第一刀盘用于所述第一直径隧道的掘进，所述刀盘外圈能够安装在所述第一刀盘的外周上以与所述第一刀盘共同形成第二刀盘或从所述第一刀盘上分离，其中，所述第二刀盘用于所述第二直径隧道的掘进；

其中，所述第一刀盘的最大直径小于所述第二刀盘的最大直径，所述第一直径隧道的直径小于所述第二直径隧道的直径。

在一些实施例中，所述刀盘外圈通过刀盘连接环实现相对于所述第一刀盘的安装或分离。

在一些实施例中，所述刀盘外圈包括圈体和多组第二刀座，所述多组第二刀座沿所述刀盘外圈的周向在所述圈体上间隔排布。

在一些实施例中，所述第一刀盘包括刀盘体和多组第一刀座，所述多组第一刀座沿所述第一刀盘的周向在所述刀盘体上间隔排布。

在一些实施例中，在所述刀盘外圈与所述第一刀盘共同形成的第二刀盘中，所述多组第一刀座和所述多组第二刀座在周向上一一对应，并在径向上分别对齐。

在一些实施例中，所述盾构设备还包括：

刀盘驱动机构，设置在可变径盾体组件内，并与所述第一刀盘驱动连接，被配置为驱动所述第一刀盘转动。

在一些实施例中，所述第二盾体为双层壳体结构，所述双层壳体结构包括：环形套筒外壳和环形套筒内壳，所述环形套筒内壳相对于所述环形套筒外壳可拆。

在一些实施例中，所述第二盾体被配置为在安装到所述第一盾体的外周时，通过第一连接机构与所述第一盾体的外周紧固密封连接。

在一些实施例中，所述第二盾体被配置为在安装到所述第一盾体的外周时，通过第二连接机构与所述第一盾体的外周进行加强固定连接。

在一些实施例中，所述盾构设备还包括：

主梁，设置在所述第一盾体内，并与所述第一盾体连接；

第一推进机构，设置在所述第一盾体上，被配置为推进所述第一盾体进行掘进；