[發(fā)明專利]可變徑盾構(gòu)機(jī)及其施工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211591254.6
• 申請(qǐng)日: 2022-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN116044426A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁建隆;劉智成;張成;徐加兵;程永亮;劉學(xué);陳亮;王暉;麥宇豪;韓佳霖;劉健美;劉任豐;沙明元;周帥華;易詩軒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州地鐵集團(tuán)有限公司;中鐵建華南建設(shè)有限公司;中國鐵建重工集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): E21D9/08
• 分類號(hào): E21D9/08;E21D9/087
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 楊帆

1.一種可變徑盾構(gòu)機(jī)，其特征在于，包括盾體、主驅(qū)動(dòng)、可變徑刀盤、推進(jìn)裝置、管片拼裝系統(tǒng)；

所述盾體包括可變徑前盾及尾盾，所述尾盾連接于所述可變徑前盾尾端；

所述主驅(qū)動(dòng)設(shè)置于所述可變徑前盾內(nèi)部，以帶動(dòng)所述可變徑刀盤旋轉(zhuǎn)；

所述可變徑刀盤設(shè)置于所述主驅(qū)動(dòng)上，并位于所述可變徑前盾前端，且所述主驅(qū)動(dòng)能帶動(dòng)所述可變徑刀盤沿軸向相對(duì)于所述盾體移動(dòng)；

所述推進(jìn)裝置設(shè)置于所述可變徑前盾內(nèi)部，以推動(dòng)所述可變徑前盾移動(dòng)；

所述管片拼裝系統(tǒng)設(shè)置于所述可變徑前盾內(nèi)部，以拼裝管片；

其中，所述可變徑刀盤包括刀盤本體、擴(kuò)挖刀裝置及擴(kuò)徑組件；

所述刀盤本體與所述主驅(qū)動(dòng)連接；

所述擴(kuò)挖刀裝置設(shè)置于所述刀盤本體中，且所述擴(kuò)挖刀裝置能沿徑向延伸出所述刀盤本體，以在所述刀盤本體的帶動(dòng)下開挖土層形成擴(kuò)挖空間；

所述擴(kuò)徑組件中設(shè)置有刀具，所述擴(kuò)徑組件用以在所述可變徑盾構(gòu)機(jī)擴(kuò)徑時(shí)，安裝于所述刀盤本體上，以擴(kuò)充所述可變徑刀盤的開挖直徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變徑盾構(gòu)機(jī)，其特征在于，所述可變徑前盾底部設(shè)置有可伸縮撐靴，所述可伸縮撐靴包括撐靴油缸及撐靴板，所述撐靴板設(shè)置于所述撐靴油缸的輸出端，所述撐靴油缸用以在所述可變徑盾構(gòu)機(jī)擴(kuò)徑時(shí)，帶動(dòng)所述撐靴板伸出；

所述可變徑前盾周側(cè)設(shè)置有可伸縮支護(hù)板，所述可伸縮支護(hù)板包括支護(hù)板油缸及支護(hù)板，所述支護(hù)板設(shè)置于所述支護(hù)板油缸的輸出端，所述支護(hù)板油缸用以在所述可變徑盾構(gòu)機(jī)擴(kuò)徑時(shí)，帶動(dòng)所述支護(hù)板伸出。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變徑盾構(gòu)機(jī)，其特征在于，所述可變徑前盾前端安裝有擋渣環(huán)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變徑盾構(gòu)機(jī)，其特征在于，還包括傳力環(huán)裝置；

所述傳力環(huán)裝置用以在所述可變徑盾構(gòu)機(jī)擴(kuò)徑時(shí)，安裝于所述推進(jìn)裝置，以傳遞推力。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可變徑盾構(gòu)機(jī)，其特征在于，所述傳力環(huán)裝置中設(shè)置有楔形塊管片拼裝油缸，以輔助安裝管片；

所述傳力環(huán)裝置尾部還安裝有緩沖墊。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變徑盾構(gòu)機(jī)，其特征在于，還包括支護(hù)拼裝裝置；

所述支護(hù)拼裝裝置設(shè)置于所述可變徑刀盤上，且能隨所述可變徑刀盤移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)，以在所述擴(kuò)挖刀裝置開挖形成的所述擴(kuò)挖空間中安裝支護(hù)。

7.一種可變徑盾構(gòu)機(jī)的施工方法，其特征在于，可適用于盾構(gòu)法或TBM法的施工方法，所述施工方法包括如下步驟：

采用如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的可變徑盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)；

擴(kuò)徑準(zhǔn)備：所述主驅(qū)動(dòng)沿軸向伸出，帶動(dòng)所述刀盤本體進(jìn)行軸向擴(kuò)挖；

刀盤擴(kuò)挖：所述主驅(qū)動(dòng)沿軸向回縮，所述擴(kuò)挖刀裝置沿徑向延伸出所述刀盤本體，所述主驅(qū)動(dòng)繼續(xù)驅(qū)動(dòng)所述刀盤本體旋轉(zhuǎn)，同時(shí)所述主驅(qū)動(dòng)繼續(xù)沿軸向伸出，帶動(dòng)所述擴(kuò)挖刀裝置對(duì)外圍土層進(jìn)行擴(kuò)挖，以形成擴(kuò)挖空間；

刀盤擴(kuò)徑：所述主驅(qū)動(dòng)沿軸向回縮，轉(zhuǎn)動(dòng)所述刀盤本體，將所述刀盤本體上的輻條轉(zhuǎn)動(dòng)至最底部，并將輻條頂出，在原所述刀盤本體與輻條之間安裝所述擴(kuò)徑組件，重復(fù)此步驟，直至所有所述擴(kuò)徑組件安裝完成；

盾體擴(kuò)徑：所述可變徑盾構(gòu)機(jī)繼續(xù)進(jìn)行掘進(jìn)，所述可變徑前盾進(jìn)入所述擴(kuò)挖空間處，對(duì)所述可變徑前盾進(jìn)行擴(kuò)徑；

尾盾更換、傳力環(huán)安裝：將所述尾盾從所述可變徑前盾上拆除，在所述可變徑前盾上安裝大盾構(gòu)尾盾，并在所述推進(jìn)裝置處安裝傳力環(huán)裝置，繼續(xù)進(jìn)行掘進(jìn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可變徑盾構(gòu)機(jī)的施工方法，其特征在于，所述刀盤擴(kuò)徑與所述盾體擴(kuò)徑之間還包括：

支護(hù)安裝：在所述擴(kuò)挖空間中的土層壁體上安裝支護(hù)；

擋渣環(huán)安裝：在所述可變徑前盾前端安裝擋渣環(huán)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可變徑盾構(gòu)機(jī)的施工方法，其特征在于，在所述支護(hù)安裝之前還包括：

土層加固：對(duì)所述擴(kuò)挖空間中的土層壁體進(jìn)行冷凍加固或注漿加固。