[发明专利]一种泥水平衡式马蹄形盾构机

摘要

本发明为一种用于隧道建设的泥水平衡式马蹄形盾构机，包括盾构机壳，机壳前方的刀盘组，刀盘后方的泥浆循环系统、布置在盾构壳体周围的推进千斤顶、可移动双头管片拼装机和其他辅助装置。其工作原理是：利用圆形刀盘和异形刀盘组成的刀盘组切削出马蹄形隧道；利用有压泥浆保持开挖面稳定性；盾尾设置三道钢丝盾尾刷并用油脂填充密封，其中最后一道可以进行更换；盾壳末端设有一道向盾尾方向倾斜的止浆钢板防止泥浆渗漏；切削下来的土体通过出浆管送至地面，同时由进浆管补充新鲜泥浆以保持泥水压力；利用可移动双头管片拼装机拼装弧形管片和非弧形管片。

主权项

一种泥水平衡式马蹄形盾构机，包括盾构壳体、刀盘组、进浆管、出浆管、滑道和推进千斤顶；其特征在于：刀盘组位于盾构壳体(1)前部，用于切削土体，由圆形刀盘(2)和异形刀盘(5)组成，圆形刀盘(2)位于上方，异形刀盘(5)位于下方，圆形刀盘(2)突出于异形刀盘(5)前一段距离；圆形刀盘和异形刀盘上设置有刮刀(18)；圆形刀盘(2)中心处通过轴(3)与动力系统连接，其两边对称处连接主轴承，切削范围为与其直径相同的圆形区域；异形刀盘(5)形状为曲边槽形，曲边为半径略大于上方圆形刀盘(2)的圆弧，通过两个曲轴(4)与动力系统连接，其切削范围为略大于异形刀盘(5)的曲边槽形区域，进而与圆形区域组成马蹄形区域；进浆管(6)位于盾构壳体(1)内上部，其一端位于盾构壳体(1)后端中部，另一端位于盾构壳体(1)前端上部，且位于圆形刀盘(2)顶部；出浆管(7)位于盾构壳体(1)内下部，其一端位于盾构壳体(1)后端中部，另一端位于盾构壳体(1)前端下部；滑道(10)垂直布置于盾构壳体(1)内，升降机(11)位于滑道(10)上，且能上下转动；双头管片拼装机(13)由弧形管片拼装机(19)、非弧形管片拼装机(20)、拼装机轴承(12)和液压千斤顶(21)组成，弧形管片拼装机(19)通过液压千斤顶(21)连接拼装机轴承(12)，非弧形管片拼装机(20)通过液压千斤顶(21)连接拼装机轴承(12)，使双头管片拼装机(13)能在拼装机轴承(12)为轴进行旋转，拼装机轴承(12)连接升降机(11)，使双头管片拼装机(13)能上下移动，通过油压千斤顶(21)调整双头管片拼装机(13)的长度，以满足管片拼装的需要；所述弧形管片拼装机(19)一端为弧形吸盘，用于拼装拱顶的弧形管片；所述非弧形管片拼装机(20)为由两个平面吸盘(22)组成的可伸缩式吸盘，用于拼装非弧形管片，两个吸盘(22)能独立旋转，两个吸盘(22)之间的角度可调节，以吸附不同形状的管片；推进千斤顶(9)均匀布置于盾构壳体(1)四周，一端连接液压系统，另一端的支顶顶在已拼装好的管片(16)上，以提供推进反力；盾构壳体(1)的尾部设有三道钢丝盾尾刷(15)，三道钢丝盾尾刷(15)之间充填满盾尾油脂，盾构壳体(1)壳末端设有一道向盾尾方向倾斜的止浆钢板(14)，起到防止开挖面泥浆渗漏的作用。