本發明專利技術公開了一種TBM壓力平衡系統及使用該系統的TBM，包括徑向滑動密封連接的外密封板和內密封板，外密封板與徑向收縮的護盾徑向連接，內密封板與主驅動徑向連接，主驅動內軸向滑動可調設置有帶式輸送機，帶式輸送機的前端設置有可拆卸的密封隔板，護盾或/和主驅動上設置有螺旋輸送機安裝孔。本技術方案能夠應用于敞開式TBM中，能夠實現敞開模式掘進和封閉模式掘進，在穩定地層中掘進，采用敞開模式掘進，帶式輸送機用于出渣，掘進效率高；在富水斷層破碎帶、富水蝕變帶時，帶式輸送機后退，關閉密封隔板，將刀盤渣土腔體與外界隧道隔離，并在螺旋輸送機安裝孔內安裝螺旋輸送機進行出渣，控制泥渣大量進入刀盤渣土腔，避免隧道超量出渣。
【技術實現步驟摘要】
一種TBM壓力平衡系統及使用該系統的TBM
本專利技術屬于盾構機的
，特別是指一種TBM壓力平衡系統及使用該系統的TBM。
技術介紹
敞開式TBM通過撐靴撐緊洞壁，由推進油缸為刀盤及主機提供前進動力，破碎后的渣土，通過溜渣板、集渣斗運輸至主機帶式輸送機。敞開式TBM由于刀盤渣艙與隧道內大氣是相通的，刀盤內部無法形成密閉空間，因此敞開式TBM通常適用于圍巖有一定自穩性的巖石隧道。但是，當敞開式TBM在掘進過程中遇到富水斷層破碎帶、富水蝕變帶時，由于圍巖軟化，渣土易成泥糊狀，掌子面圍巖難以自穩。渣土與泥水通過刀孔、刀盤進渣口大量涌入刀盤及主梁內部，造成超量出渣，易在隧道拱頂引發更大的塌方，最終可能會導致TBM被卡或進行大量回填，嚴重影響掘進效率。因此，亟需開發一種能夠適應富水斷層破碎帶、富水蝕變帶地層掘進的系統及使用該系統的TBM。
技術實現思路
針對上述
技術介紹
中的不足，本專利技術提出一種TBM壓力平衡系統及使用該系統的TBM，解決了現有敞開式TBM無法在富水斷層破碎帶、富水蝕變帶正常掘進的技術問題。本專利技術的技術方案是這樣實現的：一種TBM壓力平衡系統，包括徑向滑動密封連接的外密封板和內密封板，外密封板與徑向收縮的護盾徑向連接，內密封板與主驅動徑向連接，所述主驅動內軸向滑動可調設置有帶式輸送機，帶式輸送機的前端設置有可拆卸的密封隔板，所述護盾或/和主驅動上設置有螺旋輸送機安裝孔。本技術方案所公開的系統能夠應用于敞開式TBM中，能夠實現敞開模式掘進和封閉模式掘進，該敞開式TBM在穩定地層中掘進，采用敞開模式掘進，帶式輸送機用于出渣，掘進效率高；遇到富水斷層破碎帶、富水蝕變帶時，帶式輸送機后退，關閉密封隔板，將刀盤渣土腔體與外界隧道隔離，并在螺旋輸送機安裝孔內安裝螺旋輸送機進行出渣，控制泥渣大量進入刀盤渣土腔，避免隧道超量出渣。進一步地，所述護盾包括與主驅動相連的頂護盾和底護盾，通過頂護盾和底護盾的徑向伸縮，來避免敞開模式掘進時盾殼卡滯。所述外密封板分塊與頂護盾和底護盾相連，無論頂護盾和底護盾怎么伸縮，不會與外密封板發生干涉。所述螺旋輸送機安裝孔設置在頂護盾或/和底護盾或/和主驅動上，優選設置在底護盾上，在通常條件下最利于出渣。進一步地，所述頂護盾通過第一調整油缸與主驅動相連，通過控制第一調整油缸伸縮，能夠改變頂護盾的徑向位置。底護盾與頂護盾之間設置有側護盾，所述螺旋輸送機安裝孔設置在頂護盾或/和底護盾或/和側護盾或/和主驅動上。進一步地，所述側護盾包括底側護盾和頂側護盾，所述外密封板分塊與頂護盾、底護盾、底側護盾和頂側護盾相連，在保證護盾徑向伸縮便捷的同時，也保證了外密封板與內密封板之間密封配合的可靠性。所述螺旋輸送機安裝孔設置在頂護盾或/和底護盾或/和底側護盾或/和頂側護盾或/和主驅動上。進一步地，所述底側護盾的下端與底護盾鉸接、上端通過第二調整油缸與主驅動鉸接。通過控制第二調整油缸伸縮，能夠便捷地調整底側護盾的徑向位置，充分保證護盾徑向伸縮避免卡滯的可靠性。頂側護盾的上端與頂護盾鉸接、下端與底側護盾搭接。進一步地，所述外密封板和內密封板通過環形密封滑動密封，環形密封固定設置在內密封板上且與外密封板滑動配合，或者環形密封固定設置在外密封板上且與內密封板滑動配合。一種使用TBM壓力平衡系統的敞開式TBM，包括徑向伸縮可調的護盾，所述護盾的徑向連接有外密封板，所述主驅動的外周連接有內密封板，外密封板和內密封板徑向滑動密封配合，所述主驅動內軸向滑動可調設置有帶式輸送機，帶式輸送機的前端設置有可拆卸的密封隔板，所述護盾或/和主驅動上設置有螺旋輸送機安裝孔。進一步地，所述護盾包括與主驅動相連的頂護盾和底護盾，所述外密封板分塊與頂護盾和底護盾相連，所述螺旋輸送機安裝孔設置在頂護盾或/和底護盾或/和主驅動上。進一步地，所述頂護盾通過第一調整油缸與主驅動相連，底護盾與頂護盾之間設置有側護盾，所述外密封板分塊與頂護盾、底護盾、側護盾相連，所述螺旋輸送機安裝孔設置在頂護盾或/和底護盾或/和側護盾或/和主驅動上。進一步地，所述側護盾包括底側護盾和頂側護盾，所述外密封板分塊與頂護盾、底護盾、底側護盾和頂側護盾相連，所述螺旋輸送機安裝孔設置在頂護盾或/和底護盾或/和底側護盾或/和頂側護盾或/和主驅動上。進一步地，所述底側護盾的下端與底護盾鉸接、上端通過第二調整油缸與主驅動鉸接，頂側護盾的上端與頂護盾鉸接、下端與底側護盾搭接。進一步地，所述外密封板和內密封板通過環形密封滑動密封，環形密封固定設置在內密封板上且與外密封板滑動配合，或者環形密封固定設置在外密封板上且與內密封板滑動配合。與現有技術相比，本專利技術的有益效果為：1、在敞開式TBM底護盾內部增加螺旋輸送機出渣裝置，實現兩種出渣方式的替換使用；2、在護盾與主驅動之間設置滑動密封配合的外密封板和內密封板，并在在驅動腔體內安裝密封隔板，實現刀盤渣土腔體封閉。3、將刀盤內部與外界隧道封閉隔離，采用螺旋輸送機出渣，并控制出渣量，減少掌子面涌泥，利于掌子面穩定。本技術方案所公開的系統能夠應用于敞開式TBM中，能夠交替實現敞開模式掘進和封閉模式掘進。在穩定地層中掘進，采用敞開模式掘進，帶式輸送機用于出渣，掘進效率高；遇到富水斷層破碎帶、富水蝕變帶時，帶式輸送機后退，關閉密封隔板，將刀盤渣土腔體與外界隧道隔離，并在螺旋輸送機安裝孔內安裝螺旋輸送機進行出渣，控制泥渣大量進入刀盤渣土腔，避免隧道超量出渣。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術采用敞開模式掘進的剖視結構示意圖；圖2為圖1中A-A面的剖視結構示意圖；圖3為本專利技術采用封閉模式掘進的剖視結構示意圖；圖4為圖3中B-B面的剖視結構示意圖；圖5為圖3中C處的放大圖；圖6為螺旋輸送機安裝孔位于主驅動上的結構示意圖；圖中：1.刀盤；2.頂護盾；3.主驅動；4.集渣斗；5.主機帶式輸送機；6.底護盾；7.螺旋輸送機；8.主梁；9.推進油缸；10.撐靴；11.后支撐；12.外密封板；13.內密封板；14.底側護盾；15.頂側護盾；16.密封隔板；17.密封；18.第一調整油缸；19.第二調整油缸。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。實施例1，一種TBM壓力平衡系統，如圖1和圖2所示，包括徑向滑動密封連接的外密封板12和內密封板13，外密封板12與徑向收縮的護盾徑向焊接固定，內密封本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種TBM壓力平衡系統，其特征在于：包括徑向滑動密封連接的外密封板（12）和內密封板（13），外密封板（12）與徑向收縮的護盾徑向連接，內密封板（13）與主驅動（3）徑向連接，所述主驅動（3）內軸向滑動可調設置有帶式輸送機（5），帶式輸送機（5）的前端設置有可拆卸的密封隔板（16），所述護盾或/和主驅動（3）上設置有螺旋輸送機安裝孔。/n
【技術特征摘要】
1.一種TBM壓力平衡系統，其特征在于：包括徑向滑動密封連接的外密封板（12）和內密封板（13），外密封板（12）與徑向收縮的護盾徑向連接，內密封板（13）與主驅動（3）徑向連接，所述主驅動（3）內軸向滑動可調設置有帶式輸送機（5），帶式輸送機（5）的前端設置有可拆卸的密封隔板（16），所述護盾或/和主驅動（3）上設置有螺旋輸送機安裝孔。
2.根據權利要求1所述的TBM壓力平衡系統，其特征在于：所述護盾包括與主驅動（3）相連的頂護盾（2）和底護盾（6），所述外密封板（12）分塊與頂護盾（2）和底護盾（6）相連，所述螺旋輸送機安裝孔設置在頂護盾（2）或/和底護盾（6）或/和主驅動（3）上。
3.根據權利要求2所述的TBM壓力平衡系統，其特征在于：所述頂護盾（2）通過第一調整油缸（18）與主驅動（3）相連，底護盾（6）與頂護盾（2）之間設置有側護盾，所述螺旋輸送機安裝孔設置在頂護盾（2）或/和底護盾（6）或/和側護盾或/和主驅動（3）上。
4.根據權利要求3所述的TBM壓力平衡系統，其特征在于：所述側護盾包括底側護盾（14）和頂側護盾（15），所述外密封板（12）分塊與頂護盾（2）、底護盾（6）、底側護盾（14）和頂側護盾（15）相連，所述螺旋輸送機安裝孔設置在頂護盾（2）或/和底護盾（6）或/和底側護盾（14）或/和頂側護盾（15）或/和主驅動（3）上。
5.根據權利要求4所述的TBM壓力平衡系統，其特征在于：所述底側護盾（14）的下端與底護盾（6）鉸接、上端通過第二調整油缸（19）與主驅動（3）鉸接，頂側護盾（15）的上端與頂護盾（2）鉸接、下端與底側護盾（14）搭接。
6.根據權利要求1-5任一項所述的TBM壓力平衡系統，其特征在于：所述外密封板（12）和內密封板（13）通過環形密封（17）滑動密封，環形密封（17）固定設置在內密封板（13）上且與外密封板（12）滑動配合，或者環形密封固定設置在外密封板上且與內密封板滑動配合。
7.一種使用TBM壓力平衡系統的敞開式...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李建斌，賈連輝，賀飛，張嘯，
申請(專利權)人：中鐵工程裝備集團有限公司，
類型：發明
國別省市：河南;41
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