[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(shī)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(guó)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

本發(fā)明提供了一種可變徑盾構(gòu)機(jī)，其包括盾體、主驅(qū)動(dòng)、可變徑刀盤、推進(jìn)裝置、管片拼裝系統(tǒng)；主驅(qū)動(dòng)能帶動(dòng)可變徑刀盤沿軸向相對(duì)于盾體移動(dòng)；可變徑刀盤包括刀盤本體、擴(kuò)挖刀裝置及擴(kuò)徑組件；刀盤本體與主驅(qū)動(dòng)連接；擴(kuò)挖刀裝置設(shè)置于刀盤本體中，且擴(kuò)挖刀裝置能沿徑向延伸出刀盤本體，以在刀盤本體的帶動(dòng)下開挖土層形成擴(kuò)挖空間；擴(kuò)徑組件中設(shè)置有刀具，以在可變徑盾構(gòu)機(jī)擴(kuò)徑時(shí)，安裝于刀盤本體上，以擴(kuò)充開挖直徑。同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種可變徑盾構(gòu)機(jī)的施工方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的可變徑盾構(gòu)機(jī)及其施工方法在洞內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)變徑，可以縮短施工周期，讓變徑操作過程簡(jiǎn)單便捷，并且不僅適用于盾構(gòu)機(jī)變徑，而且能夠適應(yīng)TBM變徑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道施工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可變徑盾構(gòu)機(jī)及其施工方法。

背景技術(shù)

在地鐵區(qū)間隧道和車站結(jié)構(gòu)施工時(shí)，區(qū)間隧道常采用盾構(gòu)法施工，地鐵車站常用明挖法等施工。車站結(jié)構(gòu)采用明挖施工對(duì)周邊環(huán)境影響較大，有些區(qū)域受制于地面現(xiàn)有構(gòu)筑物或建筑物，不具備明挖條件。站臺(tái)隧道與正線隧道尺寸不同，在正線隧道為小直徑施工，車站站臺(tái)位置為大直徑施工。近年來有采用冷凍法/注漿加固法等礦山法擴(kuò)挖站臺(tái)隧道，但礦山法施工周期長(zhǎng)、安全性低、成本高。

盾構(gòu)機(jī)是隧道施工常用的機(jī)械施工裝備，為了配合不同隧道的施工，通常需要對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行變徑。然而現(xiàn)有技術(shù)仍局限于在洞外套殼擴(kuò)徑，在洞內(nèi)脫殼縮徑，此種方式在洞內(nèi)施工過程中僅能實(shí)現(xiàn)將盾構(gòu)機(jī)的直徑由大變小，而若想將盾構(gòu)機(jī)的直徑由小變大依然需要在洞外才能實(shí)現(xiàn)，存在施工周期長(zhǎng)，變徑操作過程繁瑣的問題。或是需要在變徑處設(shè)置一座工作井，然后換另一種規(guī)格的盾構(gòu)機(jī)重新掘進(jìn)的方法，但此種方式依然存在施工周期長(zhǎng)，變徑操作過程繁瑣的問題。并且有些場(chǎng)合不具備設(shè)置工作井的條件，無法實(shí)現(xiàn)洞內(nèi)變徑，給施工造成較大不便利性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的盾構(gòu)機(jī)為了配合不同隧道施工，需要進(jìn)行變徑，而變徑的施工周期長(zhǎng)，變徑操作過程繁瑣的技術(shù)問題。本發(fā)明提供了一種可變徑盾構(gòu)機(jī)及其施工方法，其主驅(qū)動(dòng)能沿軸向相對(duì)盾體伸縮，并且在刀盤中設(shè)置有擴(kuò)挖刀裝置，擴(kuò)挖刀裝置能跟隨刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)以進(jìn)行徑向擴(kuò)挖，從而通過擴(kuò)挖刀裝置能在洞內(nèi)開挖形成變徑所需的空間，從而使得盾構(gòu)機(jī)能實(shí)現(xiàn)在洞內(nèi)進(jìn)行變徑，即可在洞內(nèi)將盾構(gòu)機(jī)的直徑由大變小，同時(shí)也能在洞內(nèi)將盾構(gòu)機(jī)的直徑由小變大，可以更好的縮短施工周期。變徑操作過程均在洞內(nèi)實(shí)現(xiàn)，不需要將盾構(gòu)機(jī)拖出洞外，同時(shí)也不需要額外設(shè)置工作井，讓變徑操作過程更為的簡(jiǎn)單便捷。

一種可變徑盾構(gòu)機(jī)，其包括盾體、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。

優(yōu)選的，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；