一种双模式盾构机土仓隔板环结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种双模式盾构机土仓隔板环结构。


背景技术：

2.近年来，盾构工法被广泛应用在全国各地的地铁隧道、穿山公路等施工项目中，但由于我国地层具有上软下硬、自稳定性差、具有较大涌水等特点，使得传统的土压平衡式盾构工法、泥水平衡式盾构工法、tbm盾构工法无法满足这些复杂地层的掘进工作。一般而言，盾构施工设备的选择与工程地质条件一一对应，每一种盾构施工设备专用于某一种性质的地层。
3.为实现盾构施工设备的通用化，适用于多种复杂地层的多模式盾构机应运而生，其可以运用不同的盾构施工工法在不同地质条件下进行开挖作业。
4.目前常用的模式有tbm模式和epb模式；epb模式的出渣方式是采用盾体底部的螺旋输送机将渣土从土仓向后方输送；tbm模式的出渣方式是采用中心皮带机将渣土从积渣斗向后方运输。两种模式具有各自的利弊，如何根据环境改变来实现两种模式的切换是一个值得研究的问题。
5.cn209354159u涉及一种螺旋出渣的双模盾构机，该双模盾构机能够实现土压平衡模式（即epb模式）与tbm模式的切换，但是切换的过程中需要将epb模式下的中心回转节转变为tbm模式下的中心螺旋机，该过程的实现较为困难。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种双模式盾构机土仓隔板环结构，该土仓隔板环结构安装方便，结构简单，能够实现epb/tbm两种模式的快速切换，节约了大量的时间成本。
7.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
8.epb模式下；
9.双模式盾构机土仓隔板环结构，包括土仓隔板环外圈和土仓隔板环内圈；所述土仓隔板环外圈为圆环状；所述土仓隔板环内圈为圆片状，且土仓隔板环内圈中央设有用于固定中心回转节的固定孔柱；所述土仓隔板环内圈螺接在土仓隔板环外圈一侧；所述土仓隔板环外圈1螺接在盾构机的驱动箱体上。所述土仓隔板环内圈上位于固定孔柱外侧设有若干条加强筋。所述土仓隔板环外圈和驱动箱体之间、土仓隔板环外圈和土仓隔板环内圈均设有o型圈。所述土仓隔板环外圈上螺接积渣斗。
10.tbm模式下；
11.双模式盾构机土仓隔板环结构，包括土仓隔板环外圈和中心螺旋前壳体；所述土仓隔板环外圈为圆环状；所述中心螺旋前壳体为套筒状，且中心螺旋前壳体前窄后宽，中心螺旋前壳体前端穿过土仓隔板环外圈，中心螺旋前壳体的前后端相接处螺接在土仓隔板环外圈上，中心螺旋前壳体的后端可螺接盾构机的中心螺旋后壳体；所述土仓隔板环外圈螺接在盾构机的驱动箱体上。所述土仓隔板环外圈上螺接积渣斗。
12.本实用新型的优点和有益效果在于：
13.1、本实用新型可用于安装中心回转节或中心螺旋前壳体，能防止土仓内的渣土和泥水进入主驱动内部。
14.2、两种模式下，积渣斗和土仓隔板环外圈是通用的，即在转换模式过程中无需拆卸，缩减了转换的时间。
15.3、加强筋用于增加土仓隔板环内圈的强度，从而能够稳固中心回转节。
附图说明
16.图1为epb模式下本实用新型的正视图。
17.图2为epb模式下本实用新型的侧视图。
18.图3为tbm模式下本实用新型的正视图。
19.图4为tbm模式下本实用新型的侧视图。
20.图5为epb模式盾构机状态图。
21.图6为切换过程盾构机状态图。
22.图7为tbm模式盾构机状态图。
23.其中，土仓隔板环外圈1、土仓隔板环内圈2、固定孔柱2
‑
1、加强筋2
‑
2、中心螺旋前壳体3、中心螺旋后壳体4、中心回转节5、驱动箱体6。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
25.实施例：
26.如图1、图2为epb模式下的双模式盾构机土仓隔板环；
27.该双模式盾构机土仓隔板环结构包括土仓隔板环外圈1和土仓隔板环内圈2；所述土仓隔板环外圈1为圆环状；所述土仓隔板环内圈2为圆片状，且土仓隔板环内圈2中央设有用于固定中心回转节5的固定孔柱2
‑
1；所述土仓隔板环内圈2螺接在土仓隔板环外圈1一侧；所述土仓隔板环外圈1螺接在盾构机的驱动箱体6上。
28.所述土仓隔板环内圈2上位于固定孔柱2
‑
1外侧设有四条加强筋2
‑
2。
29.所述土仓隔板环外圈1和驱动箱体6之间、土仓隔板环外圈1和土仓隔板环内圈2均设有o型圈；
30.所述土仓隔板环外圈1上螺接积渣斗。
31.如图3、图4为tbm模式下的双模式盾构机土仓隔板环；
32.双模式盾构机土仓隔板环包括土仓隔板环外圈1和中心螺旋前壳体3；所述土仓隔板环外圈1为圆环状；所述中心螺旋前壳体3为套筒状，且中心螺旋前壳体3前窄后宽，中心螺旋前壳体3前端穿过土仓隔板环外圈1，中心螺旋前壳体3的前后端相接处螺接在土仓隔板环外圈1上，中心螺旋前壳体3的后端可螺接盾构机的中心螺旋后壳体4；所述土仓隔板环外圈1螺接在盾构机的驱动箱体6上。
33.所述土仓隔板环外圈1上螺接积渣斗。
34.如图5~7所示为epb模式切换tbm模式的过程，具体过程如下：
35.步骤一：在工厂内组装主驱动时，首先以epb模式为最初始发盾构模式，安装土仓隔板环外圈1和土仓隔板环内圈2、盾体下部螺旋机、中心回转节5等机构，如图5所示。
36.步骤二：从epb模式转换为tbm模式时，盾构机须进入硬岩段长度为20
‑
25m时停机进行转换准备；需进行地下水勘探，转换模式需在无水条件下进行；需在常压开仓条件下进行，要求确保常压开仓作业的可行性；
37.步骤三：刀盘处于停机位置；排空土仓内的渣土、碎石和积水；确认拼装机前移至限位、盾体下部螺旋机完全缩回，螺旋机前闸门完全打开；拆除与主机、螺旋机的管线电缆；将管片小车移至隧道末端，保证吊装口至主机轨道畅通；
38.步骤四：将土仓隔板环内圈2及中心回转节5拆除，刀盘前端封板通过主驱动中心运输至刀盘，安装完成后，将中心螺旋前壳体3与土仓隔板环外圈1通过螺栓连接,如图6所示。
39.步骤五：设置多处吊点，拆除螺旋机拉杆和螺旋机螺栓；将下部螺旋机逐渐拔出盾体下部前壳体，再改变螺旋机吊点，将螺旋机调整为图纸设计角度插入中心螺旋前壳体3，中心螺旋前壳体3和中心螺旋后壳体4拼接，而后上紧螺栓，即完成连接。如图7所示。
40.步骤六：将盾体下部的螺旋机孔，用闸门封闭。
41.完成以上步骤，整个epb到tbm中心转换模式结束。
42.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种双模式盾构机土仓隔板环结构，其特征在于：包括土仓隔板环外圈和土仓隔板环内圈；所述土仓隔板环外圈为圆环状；所述土仓隔板环内圈为圆片状，且土仓隔板环内圈中央设有用于固定中心回转节的固定孔柱；所述土仓隔板环内圈螺接在土仓隔板环外圈一侧；所述土仓隔板环外圈螺接在盾构机的驱动箱体上。2.根据权利要求1所述的一种双模式盾构机土仓隔板环结构，其特征在于：所述土仓隔板环内圈上位于固定孔柱外侧设有若干条加强筋。3.根据权利要求1所述的一种双模式盾构机土仓隔板环结构，其特征在于：所述土仓隔板环外圈和驱动箱体之间、土仓隔板环外圈和土仓隔板环内圈均设有o型圈。4.根据权利要求1所述的一种双模式盾构机土仓隔板环结构，其特征在于：所述土仓隔板环外圈上螺接积渣斗。5.一种双模式盾构机土仓隔板环结构，其特征在于：包括土仓隔板环外圈和中心螺旋前壳体；所述土仓隔板环外圈为圆环状；所述中心螺旋前壳体为套筒状，且中心螺旋前壳体前窄后宽，中心螺旋前壳体前端穿过土仓隔板环外圈，中心螺旋前壳体的前后端相接处螺接在土仓隔板环外圈上，中心螺旋前壳体的后端可螺接盾构机的中心螺旋后壳体；所述土仓隔板环外圈螺接在盾构机的驱动箱体上。6.根据权利要求5所述的一种双模式盾构机土仓隔板环结构，其特征在于：所述土仓隔板环外圈上螺接积渣斗。

技术总结
本实用新型公开了一种双模式盾构机土仓隔板环结构，包括土仓隔板环外圈和土仓隔板环内圈；所述土仓隔板环外圈为圆环状；所述土仓隔板环内圈为圆片状，且土仓隔板环内圈中央设有用于固定中心回转节的固定孔柱；所述土仓隔板环内圈螺接在土仓隔板环外圈一侧；所述土仓隔板环外圈1螺接在盾构机的驱动箱体上。本实用新型一种双模式盾构机土仓隔板环结构，安装方便，结构简单，能够实现EPB/TBM两种模式的快速切换，节约了大量的时间成本。节约了大量的时间成本。节约了大量的时间成本。


技术研发人员：王灿刚 邓高钰 张路赛 姜鹏 贾星月 季彤彤 赵强
受保护的技术使用者：中交天和机械设备制造有限公司
技术研发日：2021.02.26
技术公布日：2021/10/23