CN110259463B - 隧道支护体一次性浇注成型的盾构一体机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隧道支护体一次性浇注成型的盾构一体机，它包括设置在基础地面架体上的料筒分选装料输送装置，设置在基础地面下始发井内轨道上的第一料筒四通转子转运装置和带有盾构机盾首和盾构机盾尾的盾构机头，与所述第一料筒四通转子转运装置输出端通过管道连通的输送料管通道连接装置，所述输送料管通道连接装置另一端与所述盾构机盾尾设置的第二料筒四通转子转运装置通过管道连通，设置在所述盾构机盾尾上的同步焊接浇筑支护装置，它还包括设置在所述料筒分选装料输送装置一侧的出渣回收料筒装置；采用上述结构，实现了在掘进过程中能够同时输入物料、同步输出渣土且能够同时进行焊接、浇筑支护形成一次成型的支护体的效果。

Description

隧道支护体一次性浇注成型的盾构一体机
技术领域
本发明涉及一种盾构机，尤其涉及一种能够将隧道支护体一次性浇注成型的盾构一体机。
背景技术
目前在掘进隧道时均使用盾构机，大型隧道需将刀盘铲下来的泥土通过输送带输送至隧道外部，且随着隧道掘进的伸入，隧道内壁放置钢筋网再经支护模板支护后浇筑混凝土，或用混凝土管片作为支护，从而固定隧道的内壁，上述操作工序繁杂，施工难度大，如遇到3以下米直径的隧道，输送带安装困难，泥土输送困难，且设备维修困难，隧道内壁放置钢筋网、混凝土管片或支护模板更加困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种掘进、渣土的外送、钢筋网焊接成型、混凝土输送、浇筑、隧道支护体一次性浇注成型的盾构一体机。
本发明的技术方案是隧道支护体一次性浇注成型的盾构一体机，其特征在于：它包括设置在基础地面架体上的料筒分选装料输送装置1，设置在基础地面下始发井内轨道上的第一料筒四通转子转运装置2和带有盾构机盾首和盾构机盾尾的盾构机机头5，与所述第一料筒四通转子转运装置2输出端通过管道连通的输送料管通道连接装置3，所述输送料管通道连接装置3另一端与所述盾构机盾尾设置的第二料筒四通转子转运装置通过管道连通，设置在所述盾构机盾尾上的同步焊接浇筑支护装置4，它还包括设置在所述料筒分选装料输送装置1一侧的出渣回收料筒装置6。
本发明的技术方案还可以是所述料筒分选装料输送装置1包括设置在架体一侧的清洗箱10，所述清洗箱10的外侧设有通过电机带动且同轴驱动的第一分度盘66和第二分度盘62，所述第一分度盘66驱动设置在所述清洗箱10内且带有拨杆的循环链条61旋转，所述第二分度盘62驱动料筒接收头63偏转，所述架体上设有通过第二气缸67控制的下托板21，所述下托板21的上部设有第一立筒输送箱11且其右侧与所述料筒接收头63位置相对应，所述第一立筒输送箱11的左侧设有盖帽输送带20，所述清洗箱10的外侧且邻近所述第一立筒输送箱11的右端设有立板其上设有第一气缸65，所述第一立筒输送箱11左端上部设有第一盖帽气缸12，所述盖帽输送带20的外侧且邻近所述下托板21位置处设有推冒气缸17，所述架体上且在所述下托板21的下部设有第二立筒输送箱19，所述第二立筒输送箱19右端侧壁上设有第三气缸，所述第二立筒输送箱19左端前壁上设有第四气缸69，所述架体上且在所述始发井的上部设有底部带出口的装料盘68，所述装料盘68与所述第二立筒输送箱19左端的出口之间设有料筒导向槽33，所述装料盘68的边缘处且邻近所述料筒导向槽33位置处设有棘爪34，所述装料盘68的上部分别设有砂浆桶14、水桶15，混凝土桶16，在所述装料盘68内分别设有第一通过电机37、第二通过电机38驱动的两三爪拨桶器36，所述装料盘68的上部且与所述砂浆桶14、水桶15，混凝土桶16相对的一侧设有若干第二盖帽气缸35，所述装料盘68的上部且与每个所述第二盖帽气缸35位置相对应处分别设有分色盖帽输送带13，所述装料盘68的下部设有料筒导入输送带18，邻近所述料筒导入输送带18的另一端设有伸入所述沉降井的料筒截取架22，所述料筒截取架22的右侧竖直的设有闭合链条23，所述闭合链条23的两侧间隔的设有若干挡板70，所述料筒截取架22上且邻近所述料筒导入输送带18位置处设有料筒截取板72，所述料筒截取架22上且与所述料筒截取板72相对的一侧设有气缸带动的拨爪71，所述料筒截取架22的下端设有料筒接收架73。
本发明的技术方案还可以是所述第一料筒四通转子转运装置2包括设置在始发井轨道上的转子壳43，所述转子壳43的两端内侧分别设有护板52，所述护板52的内表面间隔的设有扇形橡胶密封凸缘体53，所述护板52的扇形橡胶密封凸缘体53间隔处从内向外对称的分别设有两个第一通孔41和两个第二通孔42，所述护板52的外侧且与两所述第一通孔41位置相对应处分别设有油缸46，一中空转子74同轴的设置在所述转子壳43上，且所述转子74的外壁与所述转子壳43的内壁之间间隔的设有橡胶密封体39，所述转子74的两端同轴的均布有A、B、C、D四个第三通孔75，旋转时所述转子74上的第三通孔75选择与所述护板52的第一通孔41相连通，所述转子壳43的外部且邻近所述料筒截取架22的一侧设有与所述扇形橡胶密封凸缘体53的两第二通孔42相连通的轴流循环泵28，且在同侧设有与所述转子壳43相连通的补水泵29，所述料筒接收架73上的料筒的中心线与所述第三通孔75的A口位置的中心线相对应。
本发明的技术方案还可以是所述输送料管通道连接装置3包括设置在所述转子壳43另一端的两第二通孔42的外侧用于连接料管的密封延伸管7，两所述密封延伸管7内分别设有伸出该密封延伸管的进料输送料管57和出料输送料管58，在所述进料输送料管57和出料输送料管58之间的设有与风机相连通的通风管59，所述转子壳43的外侧设有输送料管连接固定器32。
本发明的技术方案还可以是所述盾构机盾尾包括设置在主轴8上的中空的四通转子壳体支撑座9，所述四通转子壳体支撑座9的中心位置设有第二料筒四通转子转运装置76，设置在第二料筒四通转子转运装置76左侧的料筒分选架44，设置在所述四通转子壳体支撑座9左侧侧壁上的齿轮箱77，所述四通转子壳体支撑座9的中心位置且在所述齿轮箱77的侧壁上设有滑动支撑座78，所述四通转子壳体支撑座9左侧侧壁上设有与所述第二通孔42同轴的第四通孔45，所述四通转子壳体支撑座9左侧侧壁上且在所述第四通孔45的两侧分别设有机械手驱动电机47，砂浆料筒排出电机48，驱动所述第二料筒四通转子转运装置转子的驱动电机49，混凝土料筒排出电机50，所述四通转子壳体支撑座9的外部中间位置设有伺服电机驱动固定环座51，所述固定环座51的四周均布有若干伺服电机驱动的机械式千斤顶54（现有技术），每个所述机械式千斤顶54的右侧均为球冠形，所述四通转子壳体支撑座9的外侧且在所述固定环座51的两侧设有内部带有电加热板的环状混凝土内成形支撑模具55，所述混凝土内成形支撑模具55的右侧外壁上设有混凝土密封凸环56，所述混凝土内成形支撑模具55的外侧设有盾尾壳体64。
本发明的技术方案还可以是所述同步焊接浇筑支护装置4包括套装在所述四通转子壳体支撑座9外壁上的花盘凸缘83，所述花盘凸缘83的右侧内壁上设有内齿轮，所述四通转子壳体支撑座9的右侧侧壁上设有花盘驱动电机81，所述花盘驱动电机81的输出端通过穿过所述四通转子壳体支撑座9通槽82的齿轮与所述内齿轮相啮合，所述四通转子壳体支撑座9的右侧外圆周上设有焊接环座84，所述焊接环座84的外圆周上均布有若干主筋导向座85，每个所述主筋导向座85包括伸出所述焊接环座84且带有导向孔86的支撑座87，所述支撑座87的左侧一体的设有与所述导向孔86同轴的耐磨陶瓷块88，所述支撑座87顶部设有主筋电极轮89，所述主轴8上套装有焊接机械手90，所述焊接机械手90包括主轴套91和焊接机械手座92，所述焊接机械手座92的顶部设有通过所述机械手驱动电机47驱动的且水平设置的外箍筋电极轮93，所述焊接机械手座92的顶部的一侧设有竖直设置的第一外箍筋导向轮94，所述焊接机械手座92上且在所述第一外箍筋导向轮94的下部设有间隔焊分合轮95，所述焊接机械手座92的中部设有第二外箍筋导向轮96，所述焊接机械手座92上且在所述第二外箍筋导向轮96的外侧设有电阻焊电极接触板97，若干主筋98分别穿过所述支撑座87的导向孔86后绕过所述主筋电极轮89后固定在所述始发井盾构机导向套99上，所述主轴8上且在所述焊接机械手90的右侧设有外筋改向轮100，一外箍筋101穿过所述主轴8中心位置的通孔并依次绕过所述外筋改向轮100、第二外箍筋导向轮96、第一外箍筋导向轮94、外箍筋电极轮93后固定在所述始发井盾构机导向套99上，所述主轴8的两端分别设有电线选择接触器102，三相电源穿过主轴8通孔并与所述电线选择接触器102电连接，在所述盾构机盾尾设有支护装置140。
本发明的技术方案还可以是所述盾构机盾首包括设置在盾构机机头5右侧侧壁上的刀盘103，所述刀盘103通过储渣仓104与一刀盘座105连接，所述刀盘座105上设有驱动所述刀盘103的刀盘电机106和刀盘减速机107，所述刀盘座105的下部设有六个渣土螺旋推进器108，所述四通转子壳体支撑座9的右侧内壁上且邻近所述花盘驱动电机81位置处设有混凝土浆料卸载导出装置109，所述混凝土浆料卸载导出装置109包括倾斜设置的第一挤压式传输轮装置110，所述第一挤压式传输轮装置110的左端设有同步带轮驱动的推杆111同步带和推杆连接，与所述推杆111同轴设置的料筒阻止器112，所述料筒阻止器112的下部设有混凝土浆料输出泵141，所述混凝土浆料输出泵141的输出端穿过所述混凝土密封凸环56上的通孔将混凝土浆料浇筑在焊接成形的钢筋笼上形成支护体，与所述料筒阻止器112一体设置的料筒导出筒113，所述料筒阻止器112的一侧设有盖帽清洗装置114，所述盖帽清洗装置114的前端设有旋转支撑座115，所述旋转支撑座115的出帽口与一帽导向装入筒116的进口位置相对应，所述帽导向装入筒116的另一端设有拨帽器117，所述盾构机盾首内设有与所述料筒导出筒116位置相对应的料筒输送装置118，所述料筒输送装置118的另一端设有料筒卸载平台119，所述筒卸载平台119的另一端选择的与一内环体120内壁上的若干料筒容纳槽121相对应，所述内环体120设置在所述盾构机盾首的盾首壳体122的内壁轨道上，所述刀盘座105的内壁上固定有内环体驱动装置123，该内环体驱动装置123将落入所述料筒容纳槽121的料筒25依次推入到所述刀盘103后部的储渣仓104位置处，所述储渣仓104内设有螺旋装渣器124，所述盾构机盾首的左端还设有料筒推拉装置125，所述料筒推拉装置125与所述拨帽器117一侧的盖帽装置126的位置相对应，所述盖帽装置126外侧设有渣土筒进入拨叉127，与所述料筒推拉装置125相对的一侧设有内环支撑轨道128，所述内环支撑轨道128的下部设有第二挤压式传输轮装置129，所述第二挤压式传输轮装置的另一端与所述第二料筒四通转子转运装置转子的A口相对应，并通过所述第二挤压式传输轮装置129 将渣土筒输送至第二料筒四通转子转运装置的转子内，再通过所述第二挤压式传输轮装置129将渣土筒经所述进料输送料管57输送至第一料筒四通转子转运装置2的转子内；所述四通转子壳体支撑座9的右侧设有中空的连接承载台130且所述连接承载台130中空的内壁和外壁均呈球冠体，所述盾构机盾首左侧设有带内球冠体的承载座131且所述承载座131的内球冠体与所述连接承载台130的球冠体相适配，所述承载座131的外壁与所述连接承载台130外壁的球冠体相适配，所述承载座131的左侧侧壁上设有若干与所述机械式千斤顶54位置相对应的承载柱体132，所述四通转子壳体支撑座9的右侧内壁上设有三个伸出所述四通转子壳体支撑座9右侧侧臂的精密定位电动推杆133，所述盾构机盾首的左侧侧臂分别设有与所述精密定位电动推杆133插接的定位座134。
本发明的技术方案还可以是所述盖帽清洗装置114包括盖帽清洗槽135，设置在所述盖帽清洗槽135内的清洗棍136，设置在所述盖帽清洗槽135一侧的砂土收集箱137，所述盖帽清洗槽135的下部设有与所述砂土收集箱137相连通的第一砂土螺旋推进器138，所述砂土收集箱137上还设有与所述盾首壳体122的出砂口相连通的第二砂土螺旋推进器139。
本发明的技术方案还可以是所述支护装置140包括与所述主轴8同轴的支护轴147，所述支护轴147的一端为带球形凹槽的接力端144，另一端为与另一支护轴147的接力端144的球形凹槽相适配的且呈球冠体的施力端145，所述支护轴147的外壁上设有若干可可偏转的支撑杆148，所述支撑杆148的另一端相邻的设有若干弧形胶板142或带若干环形槽支撑胶板146，所述支撑胶板146的每个环形槽内分别设有若干滚珠环体143。
本发明的技术方案还可以是所述盾尾壳体64的外圆周上均布有带输送通道80的凸台79。
本发明的技术方案还可以是所述出渣回收料筒装置6包括设置在所述第一料筒四通转子转运装置2远端的渣土料筒排出旋转架24，所述渣土料筒排出旋转架24的下侧倾斜的设有导出拖轮滑出架40，所述导出拖轮滑出架40的另一端与所述料筒截取架22闭合链条23外侧的若干挡板70位置相对应，所述料筒截取架22的上部设有渣土导出输送带149，所述渣土导出输送带149另一端设有排渣床150，所述排渣床150的一侧设有液压推动杆151，所述排渣床150的下部设有渣土输送带60，所述排渣床150与渣土输送带60之间设有震动分选筛152，所述震动分选筛152下侧设有回收盖帽输送带153，所述回收盖帽输送带153将盖帽输送至所述清洗箱10内，卸完渣土的料筒通过设置在所述排渣床150一侧的气缸推至回收料筒输送带154上，并将所述料筒输送至所述清洗箱10内，经洗涤的所述料筒和盖帽进入所述料筒分选装料输送装置1内循环使用。
本发明的有益效果是通过设置在基础地面架体上的料筒分选装料输送装置1，设置在基础地面下始发井内轨道上的第一料筒四通转子转运装置2和带有盾构机盾首和盾构机盾尾的盾构机机头5，与所述第一料筒四通转子转运装置2输出端通过管道连通的输送料管通道连接装置3，所述输送料管通道连接装置3另一端与所述盾构机盾尾设置的第二料筒四通转子转运装置通过管道连通，设置在所述盾构机盾尾上的同步焊接浇筑支护装置4，它还包括设置在所述料筒分选装料输送装置1一侧的出渣回收料筒装置6，通过料筒分选装料输送装置1对料筒进行填装物料然后盖帽形成载有物料的运输体，然后将上述运输体经第一料筒四通转子转运装置2的四通转子，且在浮力和循环泵的作用下，经输送料管通道连接装置3输送至第二料筒四通转子转运装置的四通转子内，然后将运输体移出第二料筒四通转子转运装置的四通转子并将其运输体内的物料进行卸载，在高压泵体的作用下将卸载的物料浇筑至同步焊接浇筑支护装置4上同步焊接成型的金属笼上，形成掘进隧道中一次成型支护体，与此同时，掘进过程中盾构机盾首刀盘上下来的渣土经盾构机盾首内的螺旋装渣器将渣土推至卸载后的料筒内然后对料筒进行盖帽形成载有渣土的运输体，将载有渣土的运输体经第二料筒四通转子转运装置的四通转子，且在浮力和循环泵的作用下，再经出料输送料管输送至第一料筒四通转子转运装置2的四通转子内，然后再将载有渣土的运输体推出上述四通转子，经出渣回收料筒装置6上的料筒截取架将载有渣土的运输体移出始发井，并通过油缸推杆对载有渣土的运输体作用从而将料筒、渣土和盖帽26分离，渣土通过输送带移出，经清洗后料筒、盖帽26重复循环使用，这样实现了在掘进过程中能够同时输入物料、同步输出渣土且能够同时进行焊接、浇筑支护形成一次成型的支护体的效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图
图2是图1中料筒分选装料输送装置一侧的结构示意图
图3是图1中料筒分选装料输送装置另一侧的结构示意图
图4是图1中装料盘的结构示意图
图5是图1中第一料筒四通转子转运装置的结构示意图
图6是图5中转子壳的结构示意图
图7是图6中护板的结构示意图
图8是图1中输送料管连接固定器的结构示意图
图9是图1中盾构机盾尾的结构示意图
图10是图9中四通转子壳体支撑座的结构示意图
图11是图9中固定环座的结构示意图
图12 是图1中盾构机的结构示意图
图13是图10中A向局部放大图
图14是图12中焊接机械手的结构示意图
图15是图10中四通转子壳体支撑座另一侧外筋改向轮的结构示意图
图16是图1中盾构机盾首的结构示意图
图17是图16中盾构机盾首另一侧的结构示意图
图18是图17中螺旋装渣器的结构示意图
图19是图9中混凝土浆料卸载导出装置的结构示意图
图20是图1中盾构机盾首另一侧的结构示意图
图21是图20盖帽清洗装置的结构示意图
图22是图1中盾构机盾首壳体的结构示意图
图23是图1中盾构机的主视图
图24是图1中支护装置的结构示意图
图25是图24中支护装置另一侧的结构示意图
图26是图1中另一支护装置的结构示意图
图27是图1中第一料筒四通转子转运装置的四通转子的结构示意图
图28是图1中盾构机盾首另一侧面的结构示意图
图29是图28中拨帽器的的结构示意图
图30是图16中筒推拉装置的结构示意图
图1至30中，1、料筒分选装料输送装置，2、第一料筒四通转子转运装置，3、输送料管通道连接装置，4、同步焊接浇筑支护装置，5、盾构机机头，6、出渣回收料筒装置，7、密封延伸管，8、主轴，9、四通转子壳体支撑座， 10、清洗箱，11、第一立筒输送箱，12、第一盖帽气缸，13、分色盖帽输送带，14、砂浆桶，15、水桶，16、混凝土桶，17、推冒气缸，18、料筒导入输送带，19、第二立筒输送箱，20、盖帽输送带，21、下托板，22、料筒截取架，23、闭合链条，24、渣土料筒排出旋转架，25、料筒，26、盖帽，27、始发井轨道，28、轴流循环泵，29、补水泵，30、平推料筒挤送轮，31、凸环，32、输送料管连接固定器，33、料筒导向槽，34、棘爪，35、第二盖帽气缸，36、三爪拨桶器，37、第一通过电机，38、第二通过电机， 39、橡胶密封体，40、导出拖轮滑出架，41、第一通孔，42、第二通孔，43、转子壳，44、料筒分选架，45、第四通孔，46、油缸，47、机械手驱动电机，48、砂浆料筒排出电机，49、驱动电机，50、混凝土料筒排出电机，51、伺服电机驱动固定环座，52、护板，53、扇形橡胶密封凸缘体，54、机械式千斤顶，55、内成形支撑模具，56、混凝土密封凸环，57、进料输送料管，58、出料输送料管，59、通风管，60、渣土输送带，61、循环链条，62、第二分度盘，63、料筒接收头，64、盾尾壳体，65、第一气缸，66、第一分度盘，67、第二气缸，68、装料盘，69、第四气缸，70、挡板，71、拨爪，72、料筒截取板，73、料筒接收架，74、转子，75、第三通孔，76、第二料筒四通转子转运装置，77、齿轮箱，78、滑动支撑座，79、凸台，80、输送通道，81、花盘驱动电机，82、通槽，83、花盘凸缘，84、焊接环座，85、主筋导向座，86、导向孔，87、支撑座，88、耐磨陶瓷块，89、主筋电极轮，90、焊接机械手，91、主轴套，92、焊接机械手座，93、外箍筋电极轮，94、第一外箍筋导向轮，95、间隔焊分合轮，96、第二外箍筋导向轮，97、电阻焊电极接触板，98、主筋，99、始发井盾构机导向套，100、外筋改向轮，101、外箍筋，102、电线选择接触器，103、刀盘，104、储渣仓，105、刀盘座，106、刀盘电机，107、刀盘减速机，108、渣土螺旋推进器，109、混凝土浆料卸载导出装置，110、第一挤压式传输轮装置，111、推杆，112、料筒阻止器，113、料筒导出筒，114、盖帽清洗装置，115、旋转支撑座，116、帽导向装入筒，117、拨帽器，118、料筒输送装置，119、筒卸载平台，120、内环体，121、料筒容纳槽，122、盾首壳体，123、内环体驱动装置，124、螺旋装渣器，125、筒推拉装置，126、盖帽装置，127、拨叉，128、内环支撑轨道，129、第二挤压式传输轮装置，130、连接承载台，131、承载座，132、承载柱体，133、精密定位电动推杆，134、定位座，135、盖帽清洗槽，136、清洗棍，137、砂土收集箱，138、第一砂土螺旋推进器，139、第二砂土螺旋推进器，140、支护装置，141、混凝土浆料输出泵，142、弧形胶板，143、滚珠环体，144、接力端，145、施力端，146、支撑胶板，147、支护轴，148、支撑杆，149、渣土导出输送带，150、排渣床，151、液压推动杆，152、震动分选筛，153、回收盖帽输送带，154、回收料筒输送带。
具体实施方式
根据图1至29所示，本发明涉及一种隧道支护体一次性浇注成型的盾构一体机，它包括设置在基础地面架体上的料筒分选装料输送装置1，设置在基础地面下始发井内轨道上的第一料筒四通转子转运装置2和带有盾构机盾首和盾构机盾尾的盾构机机头5，与所述第一料筒四通转子转运装置2输出端通过管道连通的输送料管通道连接装置3，所述输送料管通道连接装置3另一端与所述盾构机盾尾设置的第二料筒四通转子转运装置通过管道连通，设置在所述盾构机盾尾上的同步焊接浇筑支护装置4，它还包括设置在所述料筒分选装料输送装置1一侧的出渣回收料筒装置6; 通过料筒分选装料输送装置1对料筒进行填装物料然后盖帽形成载有物料的运输体，然后将上述运输体经第一料筒四通转子转运装置2的四通转子，且在浮力和循环泵的作用下，经输送料管通道连接装置3输送至第二料筒四通转子转运装置的四通转子内，然后将运输体移出第二料筒四通转子转运装置的四通转子并将其运输体内的物料进行卸载，在高压泵体的作用下将卸载的物料浇筑至同步焊接浇筑支护装置4上同步焊接成型的金属笼上，形成掘进隧道中一次成型支护体，与此同时，掘进过程中盾构机盾首刀盘上下来的渣土经盾构机盾首内的螺旋装渣器将渣土推至卸载后的料筒内然后对料筒进行盖帽形成载有渣土的运输体，将载有渣土的运输体经第二料筒四通转子转运装置的四通转子，且在浮力和循环泵的作用下，再经出料输送料管输送至第一料筒四通转子转运装置2的四通转子内，然后再将载有渣土的运输体推出上述四通转子，经出渣回收料筒装置6上的料筒截取架将载有渣土的运输体移出始发井，并通过油缸推杆对载有渣土的运输体作用从而将料筒、渣土和盖帽分离，渣土通过输送带移出，经清洗后料筒、盖帽重复循环使用，这样实现了在掘进过程中能够同时输入物料、同步输出渣土且能够同时进行焊接、浇筑支护形成一次成型的支护体的效果。
优选为：如图2、3、4所示所述料筒分选装料输送装置1包括设置在架体一侧的清洗箱10，所述清洗箱10的外侧设有通过电机带动且同轴驱动的第一分度盘66和第二分度盘62，所述第一分度盘66驱动设置在所述清洗箱10内且带有拨杆的循环链条61旋转，所述第二分度盘62驱动料筒接收头63偏转，所述架体上设有通过第二气缸67控制的下托板21，所述下托板21的上部设有第一立筒输送箱11且其右侧与所述料筒接收头63位置相对应，所述第一立筒输送箱11的左侧设有盖帽输送带20，所述清洗箱10的外侧且邻近所述第一立筒输送箱11的右端设有立板其上设有第一气缸65，所述第一立筒输送箱11左端上部设有第一盖帽气缸12，所述盖帽输送带20的外侧且邻近所述下托板21位置处设有推冒气缸17，所述架体上且在所述下托板21的下部设有第二立筒输送箱19，所述第二立筒输送箱19右端侧壁上设有第三气缸，所述第二立筒输送箱19左端前壁上设有第四气缸69，所述架体上且在所述始发井的上部设有底部带出口的装料盘68，所述装料盘68与所述第二立筒输送箱19左端的出口之间设有料筒导向槽33，所述装料盘68的边缘处且邻近所述料筒导向槽33位置处设有棘爪34，所述装料盘68的上部分别设有砂浆桶14、水桶15，混凝土桶16，在所述装料盘68内分别设有第一通过电机37、第二通过电机38驱动的两三爪拨桶器36，所述装料盘68的上部且与所述砂浆桶14、水桶15，混凝土桶16相对的一侧设有若干第二盖帽气缸35，所述装料盘68的上部且与每个所述第二盖帽气缸35位置相对应处分别设有分色盖帽输送带13，所述装料盘68的下部设有料筒导入输送带18，邻近所述料筒导入输送带18的另一端设有伸入所述沉降井的料筒截取架22，所述料筒截取架22的右侧竖直的设有闭合链条23，所述闭合链条23的两侧间隔的设有若干挡板70，所述料筒截取架22上且邻近所述料筒导入输送带18位置处设有料筒截取板72，所述料筒截取架22上且与所述料筒截取板72相对的一侧设有气缸带动的拨爪71，所述料筒截取架22的下端设有料筒接收架73；该机构的设置是将料筒25内填装用于浇筑支护体所需的物料，并通过盖帽区分料筒25内的各种物料，同时将填装有物料的料筒25输送至始发井内的料筒接收架73上，等待进入第一料筒四通转子转运装置2的转子74内。
优选为：如图2、图5至图7所示，所述第一料筒四通转子转运装置2包括设置在始发井轨道上的转子壳43，所述转子壳43的两端内侧分别设有护板52，所述护板52的内表面间隔的设有扇形橡胶密封凸缘体53，所述护板52的扇形橡胶密封凸缘体53间隔处从内向外对称的分别设有两个第一通孔41和两个第二通孔42，所述护板52的外侧且与两所述第一通孔41位置相对应处分别设有油缸46，一中空转子74同轴的设置在所述转子壳43上，且所述转子74的外壁与所述转子壳43的内壁之间间隔的设有橡胶密封体39，所述转子74的两端同轴的均布有A、B、C、D四个第三通孔75，旋转时所述转子74上的第三通孔75选择与所述护板52的第一通孔41相连通，所述转子壳43的外部且邻近所述料筒截取架22的一侧设有与所述扇形橡胶密封凸缘体53的两第二通孔42相连通的轴流循环泵28，且在同侧设有与所述转子壳43相连通的补水泵29，在所述料筒截取架22上且在所述补水泵29的上部设有平推料筒挤送轮30，所述料筒接收架73上的料筒的中心线与所述第三通孔75的A口位置的中心线相对应；该机构的设置是将填装有物料的料筒25安装设计要求分组通过平推料筒挤送轮30平推至转子74内，等待对填装有物料的料筒25通过输送料管通道连接装置3进行输送，同时将从盾构机盾首刀盘上输送过来的装有渣土的料筒25推出转子74进入出渣回收料筒装置6进行除渣、回收料筒和盖帽工作；
优选为：如图1、图6、图8所示，所述输送料管通道连接装置3包括设置在所述转子壳43另一端的两第二通孔42的外侧用于连接料管的密封延伸管7，两所述密封延伸管7内分别设有伸出该密封延伸管的进料输送料管57和出料输送料管58，在所述进料输送料管57和出料输送料管58之间的设有与风机相连通的通风管59，所述转子壳43的外侧设有输送料管连接固定器32；该机构的设置是将填装有物料的料筒25在浮力和循环泵的作用下，输送至第二料筒四通转子转运装置中，等待将装有渣土的料筒25推出第二料筒四通转子转运装置的转子，同时将从盾构机盾首刀盘上输送过来的装有渣土的料筒25在浮力和循环泵的作用下，输送至第一料筒四通转子转运装置2的转子74内，等待装有渣土的料筒25从转子74内推出。
优选为：如图9至12所示，所述盾构机盾尾包括设置在主轴8上的中空的四通转子壳体支撑座9，所述四通转子壳体支撑座9的中心位置设有第二料筒四通转子转运装置76，该第二料筒四通转子转运装置的结构与第一料筒四通转子转运装置2的结构相同，设置在第二料筒四通转子转运装置76左侧的料筒分选架44，设置在所述四通转子壳体支撑座9左侧侧壁上的齿轮箱77，所述四通转子壳体支撑座9的中心位置且在所述齿轮箱77的侧壁上设有滑动支撑座78，所述四通转子壳体支撑座9左侧侧壁上设有与所述第二通孔42同轴的第四通孔45，所述四通转子壳体支撑座9左侧侧壁上且在所述第四通孔45的两侧分别设有机械手驱动电机47，砂浆料筒排出电机48，驱动所述第二料筒四通转子转运装置转子的驱动电机49，混凝土料筒排出电机50，所述四通转子壳体支撑座9的外部中间位置设有伺服电机驱动固定环座51，所述固定环座51的四周均布有若干伺服电机驱动的机械式千斤顶54（现有技术），每个所述机械式千斤顶54的右侧均为球冠形，所述四通转子壳体支撑座9的外侧且在所述固定环座51的两侧设有内部带有电加热板的环状混凝土内成形支撑模具55，所述混凝土内成形支撑模具55的右侧外壁上设有混凝土密封凸环56，所述混凝土内成形支撑模具55的外侧设有盾尾壳体64；该机构的设置是将填装有物料的料筒25从第二料筒四通转子转运装置的转子中推出，同时，将从盾构机盾首刀盘上输送过来的装有渣土的料筒25推至第二料筒四通转子转运装置的转子中，然后将卸载料筒25中的物料，等待对焊接成型后的钢筋笼与掘进深度同步浇筑，进入第二料筒四通转子转运装置的转子中的装有渣土的料筒25等待进入输送料管通道连接装置3中输送。
优选为：如图9、图10、图13、图14、图15所示，所述同步焊接浇筑支护装置4包括套装在所述四通转子壳体支撑座9外壁上的花盘凸缘83，所述花盘凸缘83的右侧内壁上设有内齿轮，所述四通转子壳体支撑座9的右侧侧壁上设有花盘驱动电机81，所述花盘驱动电机81的输出端通过穿过所述四通转子壳体支撑座9通槽82的齿轮与所述内齿轮相啮合，所述四通转子壳体支撑座9的右侧外圆周上设有焊接环座84，所述焊接环座84的外圆周上均布有若干主筋导向座85，每个所述主筋导向座85包括伸出所述焊接环座84且带有导向孔86的支撑座87，所述支撑座87的左侧一体的设有与所述导向孔86同轴的耐磨陶瓷块88，所述支撑座87顶部设有主筋电极轮89，所述主轴8上套装有焊接机械手90，所述焊接机械手90包括主轴套91和焊接机械手座92，所述焊接机械手座92的顶部设有通过所述机械手驱动电机47驱动的且水平设置的外箍筋电极轮93，所述焊接机械手座92的顶部的一侧设有竖直设置的第一外箍筋导向轮94，所述焊接机械手座92上且在所述第一外箍筋导向轮94的下部设有间隔焊分合轮95，所述焊接机械手座92的中部设有第二外箍筋导向轮96，所述焊接机械手座92上且在所述第二外箍筋导向轮96的外侧设有电阻焊电极接触板97，若干主筋98分别穿过所述支撑座87的导向孔86后绕过所述主筋电极轮89后固定在所述始发井盾构机导向套99上，所述主轴8上且在所述焊接机械手90的右侧设有外筋改向轮100，一外箍筋101穿过所述主轴8中心位置的通孔并依次绕过所述外筋改向轮100、第二外箍筋导向轮96、第一外箍筋导向轮94、外箍筋电极轮93后固定在所述始发井盾构机导向套99上，所述主轴8的两端分别设有电线选择接触器102，三相电源穿过主轴8通孔并与所述电线选择接触器102电连接，在所述盾构机盾尾设有支护装置140；该机构的设置是在掘进过程中同步进行钢筋笼的焊接，通过支护装置同步进行支护，并对焊接成型的钢筋笼同步进行浇筑、硬化形成支护体。
优选为：如,10、图16至图23所示，所述盾构机盾首包括设置在盾构机机头5右侧侧壁上的刀盘103，所述刀盘103通过储渣仓104与一刀盘座105连接，所述刀盘座105上设有驱动所述刀盘103的刀盘电机106和刀盘减速机107，所述刀盘座105的下部设有六个渣土螺旋推进器108，所述四通转子壳体支撑座9的右侧内壁上且邻近所述花盘驱动电机81位置处设有混凝土浆料卸载导出装置109，所述混凝土浆料卸载导出装置109包括倾斜设置的第一挤压式传输轮装置110，所述第一挤压式传输轮装置110的左端设有同步带轮驱动的推杆111，将同步带和推杆连接，与所述推杆111同轴设置的料筒阻止器112，所述料筒阻止器112的下部设有混凝土浆料输出泵141，所述混凝土浆料输出泵141的输出端穿过所述混凝土密封凸环56上的通孔将混凝土浆料浇筑在焊接成形的钢筋笼上形成支护体，与所述料筒阻止器112一体设置的料筒导出筒113，所述料筒阻止器112的一侧设有盖帽清洗装置114，所述盖帽清洗装置114的前端设有旋转支撑座115，所述旋转支撑座115的出帽口与一帽导向装入筒116的进口位置相对应，盖帽经所述帽导向装入筒116进入另一端设有的拨帽器117，所述盾构机盾首内设有与所述料筒导出筒116位置相对应的料筒输送装置118，所述料筒输送装置118的另一端设有料筒卸载平台119，所述筒卸载平台119的另一端选择的与一内环体120内壁上的若干料筒容纳槽121相对应，所述内环体120设置在所述盾构机盾首的盾首壳体122的内壁轨道上，所述刀盘座105的内壁上固定有内环体驱动装置123，该内环体驱动装置123将落入所述料筒容纳槽121的料筒25依次推入到所述刀盘103后部的储渣仓104位置处，所述储渣仓104内设有螺旋装渣器124，所述盾构机盾首上设有滑套其上设有料筒推拉装置125，所述料筒推拉装置125与所述拨帽器117一侧的盖帽装置126的位置相对应，所述盖帽装置126外侧设有渣土筒进入拨叉127，与所述料筒推拉装置125相对的一侧设有内环支撑轨道128，所述内环支撑轨道128的下部设有第二挤压式传输轮装置129，所述第二挤压式传输轮装置129的另一端与所述第二料筒四通转子转运装置转子的A口相对应，并通过所述第二挤压式传输轮装置129 将渣土筒输送至第二料筒四通转子转运装置的转子内，再通过所述第二挤压式传输轮装置129将装有渣土的料筒经所述进料输送料管57输送至第一料筒四通转子转运装置2的转子内；该机构的设置是将掘进过程中从刀盘铲下来的渣土填装至卸载后的料筒中经盖帽封堵料筒后，将装有渣土的料筒输送至第二料筒四通转子转运装置的转子中，然后再经输送料管通道连接装置3将装有渣土的料筒输送至第一料筒四通转子转运装置2的转子内，等待装有渣土的料筒25从转子74内推出。
优选为：如图20所示，所述盖帽清洗装置114包括盖帽清洗槽135，设置在所述盖帽清洗槽135内的清洗棍136，设置在所述盖帽清洗槽135一侧的砂土收集箱137，所述盖帽清洗槽135的下部设有与所述砂土收集箱137相连通的第一砂土螺旋推进器138，所述砂土收集箱137上还设有与所述盾首壳体122的出砂口相连通的第二砂土螺旋推进器139，该机构的设置是将从第二料筒四通转子转运装置的转子推出的填装有物料的料筒25，经卸载物料后的料筒进入盾构机盾首循环使用，卸载的盖帽进入盖帽清洗装置经清洗后再次循环使用，同时将盖帽清洗装置中的盖帽上落下的泥砂排出盾首壳体。
优选为：如图24至26所示，所述支护装置140包括与所述主轴8同轴的支护轴147，所述支护轴147的一端为带球形凹槽的接力端144，另一端为与另一支护轴147的接力端144的球形凹槽相适配的且呈球冠体的施力端145，所述支护轴147的外壁上设有若干可可偏转的支撑杆148，所述支撑杆148的另一端相邻的设有若干弧形胶板142或带若干环形槽支撑胶板146，所述支撑胶板146的每个环形槽内分别设有若干滚珠环体143；该机构的设置是在盾构机掘进过程中对浇筑后的混凝土支护体使用不同支护装置同步进行支护，并通过外力将支护装置沿混凝土支护体位移，同时间隔设置带若干滚珠环体的支护装置对沿隧道长度方向上起到骨架作用。
优选为：如图1-3所示，所述出渣回收料筒装置6包括设置在所述第一料筒四通转子转运装置2远端的渣土料筒排出旋转架24，所述渣土料筒排出旋转架24的下侧倾斜的设有导出拖轮滑出架40，所述导出拖轮滑出架40的另一端与所述料筒截取架22闭合链条23外侧的若干挡板70位置相对应，所述料筒截取架22的上部设有渣土导出输送带149，所述渣土导出输送带149另一端设有排渣床150，所述排渣床150的一侧设有液压推动杆151，所述排渣床150的下部设有渣土输送带60，所述排渣床150与渣土输送带60之间设有震动分选筛152，所述震动分选筛152下侧设有回收盖帽输送带153，所述回收盖帽输送带153将盖帽输送至所述清洗箱10内，卸完渣土的料筒通过设置在所述排渣床150一侧的气缸推至回收料筒输送带154上，并将所述料筒输送至所述清洗箱10内，经洗涤的所述料筒和盖帽进入所述料筒分选装料输送装置1内循环使用；该机构的设置是将装有渣土的料筒25从转子74内推出后，输送至地面并卸载渣土后，对料筒和盖帽进行清洗，并输送至料筒分选装料输送装置1进行循环使用。
优选为：如图1所示，所述盾尾壳体64的外圆周上均布有带输送通道80的凸台79；通过砂浆，填补混凝土外部与掘进隧道内壁之间的空腔。
具体工作过程为，将料筒25和盖帽26输送至所述料筒分选装料输送装置1架体一侧的清洗箱10内进行清洗后，再分选出料筒25和盖帽26，且使料筒25进入循环链条61上，由于第一分度盘66驱动设置在所述清洗箱10内且带有拨杆的循环链条61旋转，料筒25进入料筒接收头63后，所述第二分度盘62驱动料筒接收头63偏转，偏转后通过第一气缸65将料筒25推至第一立筒输送箱11内的另一侧，经分选后盖帽26进入盖帽输送带20，通过推帽气缸17将盖帽26推至下托板21上，下托板21通过第二气缸将下托板21和其上的盖帽26一同进入第一立筒输送箱11的左侧固定装帽点，设置在第一立筒输送箱11上部的第一盖帽气缸12对料筒25施加外力并将盖帽26压入料筒25内，第二气缸控制下托板21抽回；进行下一步的循环盖帽操作；同时，盖有下帽的料筒25进入第二立筒输送箱19内，在经第三气缸将其推至第二立筒输送箱19的左侧后，通过第四气缸69将盖有下帽的料筒25推至料筒导向槽33内，经设置在装料盘68边缘处的有棘爪34，将盖有下帽的料筒25装料盘68的下部，然后通过第一通过电机37、第二通过电机38驱动的两三爪拨桶器36旋转，将盖有下帽的料筒25的上端口分别与装料盘68上部设置的砂浆桶14、水桶15，混凝土桶16的各桶的装料筒口位置相对应，然后接收PLC指令将砂、水、混凝土装填至料筒25，再通过第一通过电机37、第二通过电机38驱动的两三爪拨桶器36旋转，将装有物料的料筒25旋转至砂浆桶14、水桶15，混凝土桶16相对的一侧，同时通过分色盖帽输送带13将带有不同颜色的盖帽26输送至第二盖帽气缸35位置处，相对应颜色的盖帽的料筒一一对应着装有的相应物料，如红色盖帽的料筒为水，黄色盖帽的料筒为砂，蓝色盖帽的料筒为混凝土，然后第二盖帽气缸3将带有颜色的盖帽压送至料筒25内；再通过第一通过电机37、第二通过电机38驱动的两三爪拨桶器36旋转，依次将料筒25推至料筒导入输送带18上，将各料筒25输送至料筒截取架22时，各料筒25经闭合链条23的两侧间隔的若干挡板70，在经料筒截取板72截取后被输送至始发井内的料筒接收架73上，且料筒接收架73上的料筒25的中心线与所述第三通孔75的A口位置的中心线相对应；然后通过设置在料筒截取架22下部的平推传动挤送轮30将料筒25送入到第一料筒四通转子转运装置2的转子74的空腔内，进入转子74空腔内的料筒25每6个为一个单元，料筒25装满后逆时旋转90°，再填装下一单元，再次旋转转90°，此时首次填装的料筒25到达转子74的C口处，由于在转子74、进料输送料管57和出料输送料管58相连通且其内有通过水流循环泵带动的高速流通的水，到达四通转子74的C口处的料筒25在水流的导流下排出四通转子74的C口进入进料输送料管57中，（同时，经出料输送料管58返回的装有渣土的料筒进入四通转子74的D口处，）料管25一进一排同时进行，由于第一料筒四通转子转运装置2设置在基础地面以下始发井内的轨道上，掘进隧道延伸4.2米后，会进行一次装输管动作，如下：料筒25在A口装管，逆时旋转90°，该料筒25转到B口，再在A口装另一料筒，再逆时旋转90°转该料筒25至C口，再逆时旋转180料管和带渣土的料管同时到达C、D口后，油缸46将腔内进料输送料管和出料输送料管推至接管口密封延伸管7处，此时液压缸推动输送料管但第一料筒四通转子转运装置2是向推动方向的反向运动的，是由于输送料管相对是不动的原因。第一料筒四通转子转运装置2向后移动4.2米后停下，补水泵动作，将腔内补满水后，（补水系统中有一压力控制存水装置，其目的是来解决装卸料筒过程中，由于水的缺失会产生气泡，造成管内浮力降低）此时水流循环泵工作，装填输送料管再次循环操作开始，进料输送料管57和出料输送料管58随隧道延伸而延伸，转子74每接收一个单元的料筒25后跟随输送料管往返一次4.2米，料筒25经进料输送料管57进入盾构机盾尾的第四通孔45内，然后进入第二料筒四通转子转运装置的转子内，等待装有渣土的料筒与装有物料的料筒联动。将装有物料的料筒推至混凝土浆料卸载导出装置109上，并到达料筒分选装置上，接收PLC指令后进行分选推送出去（此时有两种方式进行的：一是颜色识别，二是通过进入的数量计算出是什么料，两种结果吻合后，才进行分选推送）然后通过第一挤压式传输轮装置110上的推杆111将料筒25推至料筒阻止器112处，推杆111伸入料筒25将盖帽和其内的物料一起推出，盖帽进入料筒阻止器112的一侧的盖帽清洗装置114，所述盖帽清洗装置114的前端设有旋转支撑座115，所述旋转支撑座115的出帽口与一帽导向装入筒116的进口位置相对应，所述帽导向装入筒116的另一端设有拨帽器117，物料进入混凝土浆料输出泵141，该混凝土浆料输出泵为现有技术，混凝土浆料输出泵141的输出端通过管道穿过所述混凝土密封凸环56上的通孔将混凝土浆料浇筑在焊接成形的钢筋笼上形成支护体，由于与所述料筒阻止器112一体设置的料筒导出筒113，所述盾构机盾首内设有与所述料筒导出筒116位置相对应的料筒输送装置118，所述料筒输送装置118的另一端设有料筒卸载平台119，所述筒卸载平台119的另一端选择的与一内环体120内壁上的若干料筒容纳槽121相对应，卸载后的料筒25进入料筒容纳槽121内，又由于内环体120设置在所述盾构机盾首的盾首壳体122的内壁轨道上，刀盘座105的内壁上固定有内环体驱动装置123，每6个料筒25为一个单元，料筒容纳槽121依次装入6个料筒25后停止动作，该内环体驱动装置123将落入所述料筒容纳槽121的料筒25依次推入到所述刀盘103后部的储渣仓104位置处，所述盾构机盾首的左端还设有料筒推拉装置125，所述料筒推拉装置125与所述拨帽器117一侧的盖帽装置126的位置相对应，料筒推拉装置125与盖帽装置126配合将盖帽依次推至料筒25端部的内部；所述储渣仓104内设有螺旋装渣器，储渣仓104内有6个螺旋装渣器124将渣土连同盖帽一并推至料筒25内，并随同随渣土同时进入料筒25另一端部，到达端口处时PLC信号指令该单元马达停止驱动，并反转两圈，将料筒内预盖帽处的渣土收回，料筒推拉装置125将料筒推出，同时也将位于各料筒上部预盖的盖帽一并推出到盖帽位置，料筒推拉装置125再次抽出，盖帽下落到帽体导向环内，料筒推拉装置125再次推进料筒，将料筒推回后盖上盖帽帽，这样将带有渣土的料筒通过两盖帽进行了封堵；然后内环体驱动装置123驱动内环体120旋转，再进行下一组料筒装渣土，等下一组装完后再旋转时，已装好的料筒通过拨叉127沿内环支撑轨道128推至倾斜的第二挤压式传输轮装置129的入口处，将装有渣土的料筒挤送到第二料筒四通转子转运装置的四通转子A口处，并通过所述第二挤压式传输轮装置129 将装有渣土的料筒25输送至第二料筒四通转子转运装置的转子内，同时将进入第二料筒四通转子转运装置的四通转子内带有物料的料筒25推至混凝土浆料卸载导出装置109，完成了装有渣土的料筒与装有物料的料筒联动。然后第二料筒四通转子转运装置的转子顺时针旋转，该四通转子A口旋转至D口处时，装有渣土的料筒25经所述出料输送料管58输送至第一料筒四通转子转运装置2的四通转子内。
在料筒25送入到第一料筒四通转子转运装置2转子74的同时，进入的料筒25将装有渣土的料筒25排出腔内，到达渣土料筒排出旋转架24上，并将装有渣土的料筒25排至倾斜的导出拖轮滑出架40上，顺式滑入料筒截取架22闭合链条23外侧的排料侧，由于闭合链条23具有下输上排的的功能，经闭合链条23旋转将装有渣土的料筒25提升至渣土导出输送带149上，被输送至渣土导出输送带149另一端的排渣床150处，每6个装有渣土的料筒25为一卸载单元进入排渣床150后，通过液压推动杆151的液压推杆从装有渣土的料筒25一端穿入料筒25，将料筒25两头的盖帽26和渣土同时推出料筒落在震动分选筛152上，渣土被设置在震动分选筛152下部的渣土输送带60输送至适当位置清除；液压推动杆151将液压推杆回缩后，排渣床150外侧的门被打开6个料筒25通过设置在排渣床150另一侧的气缸将上述料筒25推至回收料筒输送带154上，经回收料筒输送带154输送至清洗箱10内，同时，盖帽26被震动分选筛152拦截分离至回收盖帽输送带153上，被回收盖帽输送带153也输送至清洗箱10内，经清洗料筒25和盖帽26可以再次循环使用。
另外，所述四通转子壳体支撑座9的右侧设有中空的连接承载台130且所述连接承载台130中空的内壁和外壁均呈球冠体，所述盾构机盾首左侧设有带内球冠体的承载座131且所述承载座131的内球冠体与所述连接承载台130的球冠体相适配，所述承载座131的外壁与所述连接承载台130外壁的球冠体相适配，所述承载座131的左侧侧壁上设有若干与所述机械式千斤顶54位置相对应的承载柱体132，所述四通转子壳体支撑座9的右侧内壁上设有三个伸出所述四通转子壳体支撑座9右侧侧臂的精密定位电动推杆133，所述盾构机盾首的左侧侧臂分别设有与所述精密定位电动推杆133插接的定位座134；在承载台130的外圆周上设有带若干花键通槽的凸缘，在承载座131的外圆周上凸缘上设有与承载台130的花键通槽相适配的电动伸缩花键杆，保证整个盾构机的运转稳定性；采用上述结构，方便盾体转弯，并有多个万向节防止盾构机盾首、盾构机盾尾间的扭曲，盾构机盾首有三套定位装置，分别为：一套激光水平线、一套电子传感、一套机械式钻出钻杆定位。刀盘驱动为正转一循环反转一循环，如发生盾体倾斜，刀盘依PLC指令向与倾斜方向相反转动，以纠回偏差。
盾构机盾首内的环形体分别与壳体通过螺栓连接。盾构机盾尾外壳有凸槽，沿体周均分：1、起到加强混土的支撑强度。2、盾构机本身的钢性。3、防扭曲倾斜，盾构机盾尾为中空式，以利于砂浆的通过。
由于所述四通转子壳体支撑座9的右侧外圆周上设有焊接环座84，所述焊接环座84的外圆周上均布有若干主筋导向座85，每个所述主筋导向座85包括伸出所述焊接环座84且带有导向孔86的支撑座87，所述支撑座87的左侧一体的设有与所述导向孔86同轴的耐磨陶瓷块88，所述支撑座87顶部设有主筋电极轮89，所述主轴8上套装有焊接机械手90，所述焊接机械手90包括主轴套91和焊接机械手座92，所述焊接机械手座92的顶部设有通过所述机械手驱动电机47驱动的且水平设置的外箍筋电极轮93，所述焊接机械手座92的顶部的一侧设有竖直设置的第一外箍筋导向轮94，所述焊接机械手座92上且在所述第一外箍筋导向轮94的下部设有间隔焊分合轮95，所述焊接机械手座92的中部设有第二外箍筋导向轮96，所述焊接机械手座92上且在所述第二外箍筋导向轮96的外侧设有电阻焊电极接触板97，若干主筋98分别穿过所述支撑座87的导向孔86后绕过所述主筋电极轮89后固定在所述始发井盾构机导向套99上，所述主轴8上且在所述焊接机械手90的右侧设有外筋改向轮100，一外箍筋101穿过所述主轴8中心位置的通孔并依次绕过所述外筋改向轮100、第二外箍筋导向轮96、第一外箍筋导向轮94、外箍筋电极轮93后固定在所述始发井盾构机导向套99上，所述主轴8的两端分别设有电线选择接触器102，三相电源穿过主轴8通孔并与所述电线选择接触器102电连接，在所述盾构机盾尾设有支护装置140。外箍筋与主筋连接时，电阻焊接启动，靠轮与壳体之间夹紧焊接（主筋轮是一偏心机构，能实现主筋始终顶着壳体内壁并且还可以骑过箍筋）主驱动推杆穿过花盘推动壳体向前行走200，缩回后花盘旋转7.5°，主驱再推花盘(因花盘是和四通壳体座配合在一起的）使四通转子行走，机械手主轴转动，焊接开始。
料筒进入四通转子的动作过程，井内转子及环围光活度极高，壳体与转子通过间隔式密封块隔离，当腔体到达ABCD处时，A处进排料排水，D处排出筒，C处导进料筒，B处装水。水泵此时转速增加既从隔室内流出也从腔内带动渣筒排出。管内转子旋转时，泵速减慢，掘进时，补水泵工作。
进行进内维修时：可以通过关闭阀门，防止水倒流。更换密封延伸管时，需先在腔内装入封堵头，用液压缸顶出密封套后，更换完成，堵头在外挂液压缸的推动下插回到密封体内，用主液压缸将其拉回，由四通转子倒出来。主油缸顶端设有强磁铁，用来拉回封堵头。密封套的长度和弹性成反比，其和输送料管的摩擦力必须大于壳体被拉动时的阻力1.5倍以上。

Claims (11)

1.隧道支护体一次性浇注成型的盾构一体机，其特征在于：它包括设置在基础地面架体上的料筒分选装料输送装置（1），设置在基础地面下始发井内轨道上的第一料筒四通转子转运装置（2）和带有盾构机盾首和盾构机盾尾的盾构机机头（5），与所述第一料筒四通转子转运装置（2）输出端通过管道连通的输送料管通道连接装置（3），所述输送料管通道连接装置（3）另一端与所述盾构机盾尾设置的第二料筒四通转子转运装置通过管道连通，设置在所述盾构机盾尾上的同步焊接浇筑支护装置（4），它还包括设置在所述料筒分选装料输送装置（1）一侧的出渣回收料筒装置（6）；通过料筒分选装料输送装置（1）对料筒进行填装物料然后盖帽形成载有物料的运输体，然后将上述运输体经第一料筒四通转子转运装置（2）的四通转子，且在浮力和循环泵的作用下，经输送料管通道连接装置（3）输送至第二料筒四通转子转运装置的四通转子内，然后将运输体移出第二料筒四通转子转运装置的四通转子并将其运输体内的物料进行卸载，在高压泵体的作用下将卸载的物料浇筑至同步焊接浇筑支护装置（4）上同步焊接成型的金属笼上，形成掘进隧道中一次成型支护体，与此同时，掘进过程中盾构机盾首刀盘上下来的渣土经盾构机盾首内的螺旋装渣器将渣土推至卸载后的料筒内然后对料筒进行盖帽形成载有渣土的运输体，将载有渣土的运输体经第二料筒四通转子转运装置的四通转子，且在浮力和循环泵的作用下，再经出料输送料管输送至第一料筒四通转子转运装置（2）的四通转子内，然后再将载有渣土的运输体推出所述第一料筒四通转子转运装置（2）的四通转子，经出渣回收料筒装置（6）上的料筒截取架将载有渣土的运输体移出始发井。
2.根据权利要求1所述的隧道支护体一次性浇注成型的盾构一体机，其特征在于：所述料筒分选装料输送装置（1）包括设置在架体一侧的清洗箱（10），所述清洗箱（10）的外侧设有通过电机带动且同轴驱动的第一分度盘（66）和第二分度盘（62），所述第一分度盘（66）驱动设置在所述清洗箱（10）内且带有拨杆的循环链条（61）旋转，所述第二分度盘（62）驱动料筒接收头（63）偏转，所述架体上设有通过第二气缸（67）控制的下托板（21），所述下托板（21）的上部设有第一立筒输送箱（11）且其右侧与所述料筒接收头（63）位置相对应，所述第一立筒输送箱（11）的左侧设有盖帽输送带（20），所述清洗箱（10）的外侧且邻近所述第一立筒输送箱（11）的右端设有立板其上设有第一气缸（65），所述第一立筒输送箱（11）左端上部设有第一盖帽气缸（12），所述盖帽输送带（20）的外侧且邻近所述下托板（21）位置处设有推帽气缸（17），所述架体上且在所述下托板（21）的下部设有第二立筒输送箱（19），所述第二立筒输送箱（19）右端侧壁上设有第三气缸，所述第二立筒输送箱（19）左端前壁上设有第四气缸（69），所述架体上且在所述始发井的上部设有底部带出口的装料盘（68），所述装料盘（68）与所述第二立筒输送箱（19）左端的出口之间设有料筒导向槽（33），所述装料盘（68）的边缘处且邻近所述料筒导向槽（33）位置处设有棘爪（34），所述装料盘（68）的上部分别设有砂浆桶（14）、水桶（15），混凝土桶（16），在所述装料盘（68）内分别设有第一通过电机（37）、第二通过电机（38）驱动的两三爪拨桶器（36），所述装料盘（68）的上部且与所述砂浆桶（14）、水桶（15），混凝土桶（16）相对的一侧设有若干第二盖帽气缸（35），所述装料盘（68）的上部且与每个所述第二盖帽气缸（35）位置相对应处分别设有分色盖帽输送带（13），所述装料盘（68）的下部设有料筒导入输送带（18），邻近所述料筒导入输送带（18）的另一端设有伸入沉降井的料筒截取架（22），所述料筒截取架（22）的右侧竖直的设有闭合链条（23），所述闭合链条（23）的两侧间隔的设有若干挡板（70），所述料筒截取架（22）上且邻近所述料筒导入输送带（18）位置处设有料筒截取板（72），所述料筒截取架（22）上且与所述料筒截取板（72）相对的一侧设有气缸带动的拨爪（71），所述料筒截取架（22）的下端设有料筒接收架（73）。
3.根据权利要求2所述的隧道支护体一次性浇注成型的盾构一体机，其特征在于：所述第一料筒四通转子转运装置（2）包括设置在始发井轨道（27）上的转子壳（43），所述转子壳（43）的两端内侧分别设有护板（52），所述护板（52）的内表面间隔的设有扇形橡胶密封凸缘体（53），所述护板（52）的扇形橡胶密封凸缘体（53）间隔处从内向外对称的分别设有两个第一通孔（41）和两个第二通孔（42），一中空转子（74）同轴的设置在所述转子壳（43）上，且所述转子（74）的外壁与所述转子壳（43）的内壁之间间隔的设有橡胶密封体（39），所述转子（74）的两端同轴的均布有A、B、C、D四个第三通孔（75），旋转时所述转子（74）上的第三通孔（75）选择与所述护板（52）的第一通孔（41）相连通，所述转子壳（43）的外部且邻近所述料筒截取架（22）的一侧设有与所述扇形橡胶密封凸缘体（53）的两第二通孔（42）相连通的轴流循环泵（28），且在同侧设有与所述转子壳（43）相连通的补水泵（29），在所述料筒截取架（22）上且在所述补水泵（29）的上部设有平推料筒挤送轮（30），所述料筒接收架（73）上的料筒的中心线与所述第三通孔（75）的A口位置的中心线相对应。
4.根据权利要求3所述的隧道支护体一次性浇注成型的盾构一体机，其特征在于：所述输送料管通道连接装置（3）包括设置在转子壳（43）另一端的两第二通孔（42）的外侧用于连接料管的密封延伸管（7），两所述密封延伸管（7）内分别设有伸出该密封延伸管的进料输送料管（57）和出料输送料管（58），在所述进料输送料管（57）和出料输送料管（58）之间的设有与风机相连通的通风管（59），所述转子壳（43）的外侧设有输送料管连接固定器（32）。
5.根据权利要求4所述的隧道支护体一次性浇注成型的盾构一体机，其特征在于：所述盾构机盾尾包括设置在主轴（8）上的中空的四通转子壳体支撑座（9），所述四通转子壳体支撑座（9）的中心位置设有第二料筒四通转子转运装置（76），设置在第二料筒四通转子转运装置（76）左侧的料筒分选架（44），设置在所述四通转子壳体支撑座（9）左侧侧壁上的齿轮箱（77），所述四通转子壳体支撑座（9）的中心位置且在所述齿轮箱（77）的侧壁上设有滑动支撑座（78），所述四通转子壳体支撑座（9）左侧侧壁上设有与第二通孔（42）同轴的第四通孔（45），所述四通转子壳体支撑座（9）左侧侧壁上且在所述第四通孔（45）的两侧分别设有机械手驱动电机（47），砂浆料筒排出电机（48），驱动所述第二料筒四通转子转运装置的四通转子的驱动电机（49），混凝土料筒排出电机（50），所述四通转子壳体支撑座（9）的外部中间位置设有伺服电机驱动固定环座（51），所述固定环座（51）的四周均布有若干伺服电机驱动的机械式千斤顶（54），每个所述机械式千斤顶（54）的右侧均为球冠形，所述四通转子壳体支撑座（9）的外侧且在所述固定环座（51）的两侧设有内部带有电加热板的环状混凝土内成形支撑模具（55），所述混凝土内成形支撑模具（55）的右侧外壁上设有混凝土密封凸环（56），所述混凝土内成形支撑模具（55）的外侧设有盾尾壳体（64）。
6.根据权利要求5所述的隧道支护体一次性浇注成型的盾构一体机，其特征在于：所述同步焊接浇筑支护装置（4）包括套装在四通转子壳体支撑座（9）外壁上的花盘凸缘（83），所述花盘凸缘（83）的右侧内壁上设有内齿轮，所述四通转子壳体支撑座（9）的右侧侧壁上设有花盘驱动电机（81），所述花盘驱动电机（81）的输出端通过穿过所述四通转子壳体支撑座（9）通槽（82）的齿轮与所述内齿轮相啮合，所述四通转子壳体支撑座（9）的右侧外圆周上设有焊接环座（84），所述焊接环座（84）的外圆周上均布有若干主筋导向座（85），每个所述主筋导向座（85）包括伸出所述焊接环座（84）且带有导向孔（86）的支撑座（87），所述支撑座（87）的左侧一体的设有与所述导向孔（86）同轴的耐磨陶瓷块（88），所述支撑座（87）顶部设有主筋电极轮（89），主轴（8）上套装有焊接机械手（90），所述焊接机械手（90）包括主轴套（91）和焊接机械手座（92），所述焊接机械手座（92）的顶部设有通过机械手驱动电机（47）驱动的且水平设置的外箍筋电极轮（93），所述焊接机械手座（92）的顶部的一侧设有竖直设置的第一外箍筋导向轮（94），所述焊接机械手座（92）上且在所述第一外箍筋导向轮（94）的下部设有间隔焊分合轮（95），所述焊接机械手座（92）的中部设有第二外箍筋导向轮（96），所述焊接机械手座（92）上且在所述第二外箍筋导向轮（96）的外侧设有电阻焊电极接触板（97），若干主筋（98）分别穿过所述支撑座（87）的导向孔（86）后绕过所述主筋电极轮（89）后固定在始发井盾构机导向套（99）上，所述主轴（8）上且在所述焊接机械手（90）的右侧设有外筋改向轮（100），一外箍筋（101）穿过所述主轴（8）中心位置的通孔并依次绕过所述外筋改向轮（100）、第二外箍筋导向轮（96）、第一外箍筋导向轮（94）、外箍筋电极轮（93）后固定在所述始发井盾构机导向套（99）上，所述主轴（8）的两端分别设有电线选择接触器（102），三相电源穿过主轴（8）通孔并与所述电线选择接触器（102）电连接，在所述盾构机盾尾设有支护装置（140）。
7.根据权利要求6所述的隧道支护体一次性浇注成型的盾构一体机，其特征在于：所述盾构机盾首包括设置在盾构机机头（5）右侧侧壁上的刀盘（103），所述刀盘（103）通过储渣仓（104）与一刀盘座（105）连接，所述刀盘座（105）上设有驱动所述刀盘（103）的刀盘电机（106）和刀盘减速机（107），所述刀盘座（105）的下部设有六个渣土螺旋推进器（108），四通转子壳体支撑座（9）的右侧内壁上且邻近花盘驱动电机（81）位置处设有混凝土浆料卸载导出装置（109），所述混凝土浆料卸载导出装置（109）包括倾斜设置的第一挤压式传输轮装置（110），所述第一挤压式传输轮装置（110）的左端设有同步带轮驱动的推杆（111），将同步带和推杆连接，与所述推杆（111）同轴设置的料筒阻止器（112），所述料筒阻止器（112）的下部设有混凝土浆料输出泵（141），所述混凝土浆料输出泵（141）的输出端穿过混凝土密封凸环（56）上的通孔将混凝土浆料浇筑在焊接成形的钢筋笼上形成支护体，与所述料筒阻止器（112）一体设置的料筒导出筒（113），所述料筒阻止器（112）的一侧设有盖帽清洗装置（114），
所述盖帽清洗装置（114）的前端设有旋转支撑座（115），所述旋转支撑座（115）的出帽口与一帽导向装入筒（116）的进口位置相对应，盖帽经所述帽导向装入筒（116）进入另一端设有的拨帽器（117），所述盾构机盾首内设有与所述料筒导出筒（113）位置相对应的料筒输送装置（118），所述料筒输送装置（118）的另一端设有料筒卸载平台（119），所述筒卸载平台（119）的另一端选择的与一内环体（120）内壁上的若干料筒容纳槽（121）相对应，所述内环体（120）设置在所述盾构机盾首的盾首壳体（122）的内壁轨道上，所述刀盘座（105）的内壁上固定有内环体驱动装置（123），该内环体驱动装置（123）将落入所述料筒容纳槽（121）的料筒（25）依次推入到所述刀盘（103）后部的储渣仓（104）位置处，所述储渣仓（104）内设有螺旋装渣器（124），所述盾构机盾首上设有滑套其上设有料筒推拉装置（125），所述料筒推拉装置（125）与所述拨帽器（117）一侧的盖帽装置（126）的位置相对应，所述料筒推拉装置（125）上且在所述盖帽装置（126）外侧设有渣土筒进入拨叉（127），与所述料筒推拉装置（125）相对的一侧设有内环支撑轨道（128），所述内环支撑轨道（128）的下部设有第二挤压式传输轮装置（129），所述第二挤压式传输轮装置（129）的另一端与所述第二料筒四通转子转运装置的四通转子的A口相对应，并通过所述第二挤压式传输轮装置（129）将渣土筒输送至第二料筒四通转子转运装置的四通转子内，再通过所述第二挤压式传输轮装置（129）将装有渣土的料筒经进料输送料管（57）输送至第一料筒四通转子转运装置（2）的四通转子内；所述四通转子壳体支撑座（9）的右侧设有中空的连接承载台（130）且所述连接承载台（130）中空的内壁和外壁均呈球冠体，所述盾构机盾首左侧设有带内球冠体的承载座（131）且所述承载座（131）的内球冠体与所述连接承载台（130）的球冠体相适配，所述承载座（131）的外壁与所述连接承载台（130）外壁的球冠体相适配，所述承载座（131）的左侧侧壁上设有若干与机械式千斤顶（54）位置相对应的承载柱体（132），所述四通转子壳体支撑座（9）的右侧内壁上设有三个伸出所述四通转子壳体支撑座（9）右侧侧臂的精密定位电动推杆（133），所述盾构机盾首的左侧侧臂分别设有与所述精密定位电动推杆（133）插接的定位座（134）。
8.根据权利要求7所述的隧道支护体一次性浇注成型的盾构一体机，其特征在于：所述盖帽清洗装置（114）包括盖帽清洗槽（135），设置在所述盖帽清洗槽（135）内的清洗棍（136），设置在所述盖帽清洗槽（135）一侧的砂土收集箱（137），所述盖帽清洗槽（135）的下部设有与所述砂土收集箱（137）相连通的第一砂土螺旋推进器（138），所述砂土收集箱（137）上还设有与所述盾首壳体（122）的出砂口相连通的第二砂土螺旋推进器（139）。
9.根据权利要求6所述的隧道支护体一次性浇注成型的盾构一体机，其特征在于：所述支护装置（140）包括与主轴（8）同轴的支护轴（147），所述支护轴（147）的一端为带球形凹槽的接力端（144），另一端为与另一支护轴（147）的接力端（144）的球形凹槽相适配的且呈球冠体的施力端（145），所述支护轴（147）的外壁上设有若干可偏转的支撑杆（148），所述支撑杆（148）的另一端相邻的设有若干弧形胶板（142）或带若干环形槽支撑胶板（146），所述支撑胶板（146）的每个环形槽内分别设有若干滚珠环体（143）。
10.根据权利要求2所述的隧道支护体一次性浇注成型的盾构一体机，其特征在于：所述出渣回收料筒装置（6）包括设置在所述第一料筒四通转子转运装置（2）远端的渣土料筒排出旋转架（24），所述渣土料筒排出旋转架（24）的下侧倾斜的设有导出拖轮滑出架（40），所述导出拖轮滑出架（40）的另一端与料筒截取架（22）闭合链条（23）外侧的若干挡板（70）位置相对应，所述料筒截取架（22）的上部设有渣土导出输送带（149），所述渣土导出输送带（149）另一端设有排渣床（150），所述排渣床（150）的一侧设有液压推动杆（151），所述排渣床（150）的下部设有渣土输送带（60），所述排渣床（150）与渣土输送带（60）之间设有震动分选筛（152），所述震动分选筛（152）下侧设有回收盖帽输送带（153），所述回收盖帽输送带（153）将盖帽输送至清洗箱（10）内，卸完渣土的料筒通过设置在所述排渣床（150）一侧的气缸推至回收料筒输送带（154）上，并将所述料筒输送至所述清洗箱（10）内，经洗涤的所述料筒和盖帽进入所述料筒分选装料输送装置（1）内循环使用。
11.根据权利要求5所述的隧道支护体一次性浇注成型的盾构一体机，其特征在于：所述盾尾壳体（64）的外圆周上均布有带输送通道（80）的凸台（79）。
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地铁长大盾构隧道施工关键技术措施;王锡军;;建筑技术;20180315(第03期);全文 *
慕尼黑的地铁建设――喷射混凝土支护隧道的发展;赵斌;;中小企业管理与科技(上旬刊);20140205(02);全文 *

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