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顶盾合一隧道掘进机
    【技术领域】

    本发明涉及一种隧道掘进机，特别是一种顶盾合一隧道掘进机。

    背景技术

    目前世界上对于地下大型隧道掘进施工通常采用矿山法、盾构法及顶管法施工，矿山法一般用于石质的地质条件，用爆破开挖成山洞，然后在山洞内砌内墙来建成隧道。盾构法或顶管法比较适合于软土地质条件的城市地下隧道的掘进施工，盾构法施工就是前面用带有切削刀盘的掘进机头掘进，在掘进机头后部用拼装机将分块衬砌拼装成环状衬砌圈，而隧道衬砌安装完毕后不再移动。顶管法施工前面也用带有切削刀盘的掘进机头掘进，后面的所有隧道管节随着掘进机的掘进前行，就是掘进施工开始直至顶进结束，管节在后面不断加入并一直随掘进施工不断地向前推进。一般隧道的直径，在4米以上的长距离隧道施工中多数采用盾构法作业，而直径4米以下的中短距离隧道多数采用顶管法作业。由于隧道掘进机的主要生产成本在掘进机头部分，顶管隧道掘进机与盾构隧道掘进机在掘进机头的部分基本相同，仅在于掘进机头后端部分的结构功能不同。而现在一般的隧道施工单位为了能够完成任务，需要准备或订购两种不同的隧道掘进机，将增大隧道掘进施工的成本，而生产具有顶盾合一的隧道掘进机，将大大降低在隧道施工单位在承接隧道施工中的生产成本。

    【发明内容】

    本发明的目的是解决现有技术中隧道施工单位为了能够在城市建设中承接隧道工程需要准备两种不同的隧道掘进机而增加隧道施工设备成本的问题，提供一种顶盾合一隧道掘进机。本发明设计一种顶盾合一隧道掘进机，包括隧道掘进机头，其特征在于：在隧道掘进机头后端有联接端面，与联接端相联接的有顶管管节承插装置或盾构拼装装置。顶管管节承插装置为一管节承插环。盾构拼装装置有油缸顶进机构、拼装机构和盾尾密封机构组成，上述三个机构安装在一壳体内，顶进油缸位于壳体的前部，拼装机构位于壳体的中部，盾尾注浆密封机构位于壳体的后部。该壳体的前端与掘进机头后端联接，该壳体的后端与隧道衬砌相接。本发明的优点是可以实现隧道掘进装备的一机两用，大大降低隧道施工单位购置设备地成本。

    【附图说明】

    附图1为本发明的隧道掘进机头结构示意图，

    附图2为本发明的顶管管节承插装置结构示意图，

    附图3为本发明的盾构拼装装置结构示意图，

    下面结合附图和实例对本发明作详细说明。

    【具体实施方式】

    图中包括隧道掘进机头1，其特征在于：在隧道掘进机头1后端面有联接端2，与联接端2相联接的有顶管管节承插装置3或盾构拼装装置4。顶管管节承插装置3为一管节承插环5。盾构拼装装置4有油缸顶进机构10、拼装机构6和盾尾密封机构7组成，上述三个机构安装在一壳体8内，油缸顶进机构10的顶进油缸9位于壳体8的前部，拼装机构6位于壳体8的中部，盾尾注浆密封机构7位于壳体8的后部，该壳体8的前端与隧道掘进机头1后端的联接端2联接，该壳体8的后端与隧道衬砌相接。

    实际施工中，隧道掘进机的隧道掘进机头1是整个隧道掘进机的主要装备，其占用制造成本的大半以上，在隧道掘进机头1中有切削刀盘、驱动装置、渣土输送、纠偏机构等是整个隧道掘进机的重要组成部分，因此将原来单一作用的顶管隧道掘进机、盾构隧道掘进机的掘进部分组成可兼容掘进机头，换接顶管机的管节承插环5或盾构拼装装置4。可以大大降低大型设备的购置成本，为施工单位降低施工成本打下基础。

    具体是如果用顶管施工法进行隧道施工，可以将隧道掘进机头1后端的联接端2接上管节承插环5以组成顶管隧道掘进机，将顶管隧道掘进机放置在隧道工作井内，在顶管隧道掘进机的管节承插环5部分进行管节的拼装，然后随着顶管隧道掘进机的掘进，不断重复在工作井内进行管节拼装和逐节顶进，直到完成顶管隧道的全部顶进施工。

    需要盾构法施工时，可以将隧道掘进机头1后部的联接端2接上盾构拼装装置4组成盾构隧道掘进机，将盾构隧道掘进机放置到隧道工作井中，盾构隧道掘进中的切削地层渣土，由输送装置将渣土送出隧道，并由顶进油缸9将隧道掘进机头1推进前行，每前行一环衬砌的距离，盾构隧道掘进机拼装机构6将完成一次环状衬砌拼装，直到盾构隧道掘进机完成一次区间掘进。