[發明專利]一種混模盾構機

有效

• 申請號: 202010178903.4
• 申請日: 2020-03-15
• 公開（公告）號: CN111305858B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 黃鐘暉;李翔;曾少武;王炳華;孟慶軍;賈連輝;袁文征;謝錦昌;薛松
• 申請（專利權）人: 南寧中鐵廣發軌道裝備有限公司;中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D9/00;E21D9/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種混模盾構機，其特征在于，包括：盾構殼體、刀盤、土倉、螺旋輸送機、注入設備、推進裝置、皮帶輸送機、鋼絲盾尾密封刷、傳感器系統和控制器；

所述注入設備包括注入泥漿裝置、注入泡沫裝置、注入氣體裝置、注入稠膨潤土裝置、輸送管道和控制閥；所述注入氣體裝置與所述輸送管道連通，所述注入泥漿裝置和所述注入泡沫裝置均通過管道與所述輸送管道相連，所述輸送管道連接所述土倉；所述注入稠膨潤土裝置與所述輸送管道連通，所述輸送管道呈一定角度設置在所述混模盾構機中，以使來自所述注入稠膨潤土裝置的稠膨潤土在重力的作用下經注漿孔進入所述土倉；所述控制閥設置在所述注入泥漿裝置、所述注入泡沫裝置和所述注入氣體裝置與所述輸送管道的連接處；所述控制閥包括第一控制閥、第二控制閥和第三控制閥，所述第一控制閥設置在所述注入泥漿裝置與所述輸送管道的連接處；所述第二控制閥設置在所述注入泡沫裝置與所述輸送管道的連接處；所述第三控制閥設置在所述注入氣體裝置與所述輸送管道的連接處；

所述控制器分別與所述傳感器系統和所述控制閥相連，所述控制器通過接收所述傳感器系統傳回的電信號控制所述控制閥的打開或閉合，以使所述注入泥漿裝置、所述注入泡沫裝置或所述注入氣體裝置與所述土倉連通；

其中，所述傳感器系統用于采集實時的土壤信息，所述控制器中儲存有土壤信息的標準值，土壤信息的標準值包括標準速度V_b、標準粘度值N_b、標準濕度值S_b，平衡水標準壓力值P₀，標準壓差值ΔP，所述控制器將所述注入設備與所述土倉的連通控制情況分為第一優先級控制類型和第二優先級控制類型，所述控制器通過將實時的土壤信息與土壤信息的標準值相比較對所述混模盾構機順次進行第一優先級控制和第二優先級控制；

第一優先級控制類型包括：

當所述土倉中的實時濕度S1小于標準濕度值S_b時，所述注入泡沫裝置上的第二控制閥打開，泡沫通過所述注漿孔進入所述土倉中，以提高所述土倉中的濕度；

所述土倉的前后實時壓差值大于標準壓差值ΔP時，所述控制器控制第一控制閥和第二控制閥均關閉，第三控制閥打開，以使所述注入氣體裝置通過所述注漿孔向所述土倉中注入氣體，從而降低所述土倉的前后兩端的壓差；

當所述混模盾構機啟動時，所述控制器對所述混模盾構機先進行第一優先級控制，當所述土倉中的實時濕度S1大于等于標準濕度值S_b且所述土倉的前后實時壓差值小于等于標準壓差值ΔP時，所述控制器對混模盾構機進行第二優先級控制；

第二優先級控制類型包括：

當土壤粘度小于標準粘度值N_b時，所述控制器控制所述注入泡沫裝置上的所述第二控制閥打通，所述注入泡沫裝置向所述輸送管道中注入泡沫，以對所述土倉提供壓力，從而起到平衡水壓力的作用；

其中，泡沫經所述注漿孔進入所述土倉，當所述土倉內側的壓力傳感器檢測到所述土倉內的壓力值達到平衡水標準壓力值P₀時，所述控制器控制所述注入泥漿裝置上的所述第一控制閥打開，所述注入泥漿裝置通過所述注漿孔向所述土倉中注入泥漿，此時所述第二控制閥依然保持打開狀態；在所述土倉中，所述刀盤切削出的渣土同泥漿和泡沫混合，混合后的渣土通過出土口排出，渣土經所述螺旋輸送機輸送到所述皮帶輸送機上，以離開所述混模盾構機；

當土壤粘度大于等于標準粘度值N_b時，所述控制器控制所述注入氣體裝置上的所述第三控制閥打開，所述注入氣體裝置向所述輸送管道中注入氣體，以對所述土倉提供壓力，從而起到平衡水壓力的作用；

其中，所述氣體經注漿孔進入所述土倉，當所述土倉內側的壓力傳感器檢測到所述土倉內的壓力值達到平衡水標準壓力值P₀時，所述控制器控制所述注入氣體裝置上的所述第三控制閥關閉，所述注入稠膨潤土裝置通過所述注漿孔向所述土倉中開始注入稠膨潤土，以維持所述土倉中的壓力；所述刀盤切削出的渣土直接通過所述出土口排出，渣土經所述螺旋輸送機輸送到所述皮帶輸送機上，以離開所述混模盾構機。