CN108194092B - 一种沿盾构机纵向截面进行调整的刀盘翻转装置 - Google Patents

一种沿盾构机纵向截面进行调整的刀盘翻转装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108194092B
CN108194092B CN201711495122.2A CN201711495122A CN108194092B CN 108194092 B CN108194092 B CN 108194092B CN 201711495122 A CN201711495122 A CN 201711495122A CN 108194092 B CN108194092 B CN 108194092B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cutterhead
vertical
mounting rack
shield machine
bar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711495122.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108194092A (zh
Inventor
易辉
周思峰
叶钟文
王小云
刘玉龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cccc Central South Engineering Bureau Co ltd
CCCC First Highway Engineering Co Ltd
Original Assignee
CCCC First Highway Engineering Group Co Ltd
Bridge and Tunnel Engineering Co Ltd of CCCC First Highway Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CCCC First Highway Engineering Group Co Ltd, Bridge and Tunnel Engineering Co Ltd of CCCC First Highway Engineering Co Ltd filed Critical CCCC First Highway Engineering Group Co Ltd
Priority to CN201711495122.2A priority Critical patent/CN108194092B/zh
Publication of CN108194092A publication Critical patent/CN108194092A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108194092B publication Critical patent/CN108194092B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • E21D9/08—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

本发明公开了一种沿盾构机纵向截面进行调整的刀盘翻转装置，通过竖向调节杆和横向调节杆两组杠杆对刀盘进行翻转调整，通过调整改变刀盘的切土方向，最终实现盾构机在纵断面方向上的调整。竖向销钉、横向销钉作为竖向调节杆、横向调节杆的支点，通过调节水平或者竖向滑块的位置，对刀盘安装架进行调整，整个调整过程灵活。横向调节杆和竖向调节杆的长度相等，横向调节杆和竖向调节杆被分横向销钉或竖向销钉为两个长度，前段长为L1，后段长为L2，L2的长度大于L1。横向调节杆的横向偏转力为Fh，竖向调节杆的竖向偏转力为Fr，通过Fh、Fr的调节实现刀盘安装架的调节。

Description

一种沿盾构机纵向截面进行调整的刀盘翻转装置
技术领域
本发明公开了一种对盾构机进行刀盘翻转调整的装置，尤其涉及一种沿盾构机纵向截面进行调整的刀盘翻转装置，属于盾构机技术领域。
背景技术
刀盘是盾构机进行隧道开挖的核心部件之一。刀盘主要有三大功能：装载的刀具在刀盘扭矩和推进力共同作用下切削岩土体；在开挖和停机状态下稳定工作面；在开挖过程中改良渣土。
刀盘的结构形式和刀具布置与工程地质密切相关，合适的刀盘设计是盾构施工进度与安全的保证。目前刀盘的结构形式主要有：面板式、辐条式、辐板式和复合式。ZTE6410型盾构机的刀盘结构形式为复合式刀盘，采用4辐条+4辐板结构，这种结构形式的刀盘开口率比辐板式刀盘大。刀盘开挖直径钢板材料Q345C，重约60t。
刀盘面板和外周焊有耐磨板，并且在刀盘外圈无耐磨板覆盖处、刀盘背面的管路盖板、所有耐磨板焊缝表面等处堆焊有大量的耐磨栅格，提高了刀盘的耐磨性能，增加了刀盘的使用寿命。
刀盘开口率对土仓压力和刀盘扭矩有显著影响。其他条件相同时，刀盘开口率越小，土仓压力越小，刀盘扭矩越大。一般地，地层中的含水率较高、土体强度较差时刀盘开口率应尽量小。刀盘开口率越小，其稳定开挖面的作用越明显。刀盘开口率还影响到渣土进入土仓的流畅性。泥水盾构刀盘的开口率一般取10％-30％，土压平衡盾构机的开口率范围较宽。对于胶结粘性土等高粘附性土层，宜加大刀盘开口率；对于容易坍塌的围岩，选择开口率时应着重考虑开挖面的稳定。
掘进施工中遇到转弯会采用中折装置和仿行刀，结合仿行刀的适量超挖、推进千斤顶的正确选用来进行转弯，关键在于保证中折密封的耐久性。
盾构机需要转弯时，根据地质条件，可采用先进的盾构掘进测量系统辅以人工测量，根据显示的偏差及时调整盾构机的掘进状态，使得盾构机能够沿着正确的方向掘进。可较好调整与控制盾构机掘进方向，使其始终保持在允许的偏差范围内。但由于盾构推进导向系统后视基准点的前移，必须通过人工测量来进行精确定位，以保证推进方向的准确可靠。并校核自动导向系统的测量数据及复核盾构机的位置、姿态，确保盾构掘进方向的准确性。
然而，在面对一些开挖面沿纵向需要进行局部调整的时候，盾构机结合仿行刀的超挖、推进千斤顶的选择进行转弯，往往不能一次实现，在多次进行调整后，会对开挖断面进行破坏，势必对地层填土进行扰动，会对地面建筑进行破坏，因此设计一种简单、灵活的调整装置非常重要。
发明内容
本发明的目的在于针对盾构机纵断面开挖进行一定弯度调整的时候，利用杠杆原理，对盾构机的刀盘进行位置调整，最终降低对开挖断面的破坏以及地层扰动。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种沿盾构机纵向截面进行调整的刀盘翻转装置，该装置包括盾构机机体1、调节架2、刀盘安装架3、L形滑轨4、转轴5、竖向滑块6、横向滑块7、竖向销钉8、横向销钉9、横向调节杆10、竖向调节杆11、送浆管12、滚珠轴承13和刀盘14。
转轴5安装在盾构机机体1的中间，盾构机机体1的周向设有L形滑轨4；L形滑轨4分为水平滑轨和竖向滑轨两部分，且水平滑轨和竖向滑轨相互垂直布设；调节架2固定在盾构机机体1的端面上，刀盘14安装在刀盘安装架3上，刀盘安装架3与盾构机机体1之间设有送浆管12，刀盘安装架3与盾构机机体1之间为弹性配合；竖向滑块6安装在L形滑轨4的竖向滑轨中，横向滑块7安装在L形滑轨4的横向滑轨中。转轴5通过滚珠轴承13与刀盘安装架3连接。
竖向销钉8、横向销钉9均安装在调节架2中，横向调节杆10的一端与横向滑块7连接，横向调节杆10的中间通过横向销钉9安装在调节架2上，横向调节杆10的另一端固定在刀盘安装架3上。
竖向调节杆11的一端与竖向滑块6连接，竖向调节杆11的中间通过竖向销钉8安装在调节架2上，竖向调节杆11的另一端固定在刀盘安装架3上。
与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果。
本发明通过竖向调节杆和横向调节杆两组杠杆对刀盘进行翻转调整，通过调整改变刀盘的切土方向，最终实现盾构机在纵断面方向上的调整。
竖向销钉、横向销钉作为竖向调节杆、横向调节杆的支点，通过调节水平或者竖向滑块的位置，对刀盘安装架进行调整，整个调整过程灵活。
附图说明
图1为本发明的刀盘翻转装置纵向结构示意图。
图2为本发明的刀盘翻转装置断面结构示意图。
图3为动作前和动作后的结构示意图。
图中：1、盾构机机体，2、调节架，3、刀盘安装架，4、L形滑轨，5、转轴，6、竖向滑块，7、横向滑块，8、竖向销钉，9、横向销钉，10、横向调节杆，11、竖向调节杆，12、送浆管，13、滚珠轴承，14、刀盘。
具体实施方式
如图1-2所示，一种沿盾构机纵向截面进行调整的刀盘翻转装置，该装置包括盾构机机体1、调节架2、刀盘安装架3、L形滑轨4、转轴5、竖向滑块6、横向滑块7、竖向销钉8、横向销钉9、横向调节杆10、竖向调节杆11、送浆管12、滚珠轴承13和刀盘14。
转轴5安装在盾构机机体1的中间，盾构机机体1的周向设有L形滑轨4；L形滑轨4分为水平滑轨和竖向滑轨两部分，且水平滑轨和竖向滑轨相互垂直布设；调节架2固定在盾构机机体1的端面上，刀盘14安装在刀盘安装架3上，刀盘安装架3与盾构机机体1之间设有送浆管12，刀盘安装架3与盾构机机体1之间为弹性配合；竖向滑块6安装在L形滑轨4的竖向滑轨中，横向滑块7安装在L形滑轨4的横向滑轨中。转轴5通过滚珠轴承13与刀盘安装架3连接。
竖向销钉8、横向销钉9均安装在调节架2中，横向调节杆10的一端与横向滑块7连接，横向调节杆10的中间通过横向销钉9安装在调节架2上，横向调节杆10的另一端固定在刀盘安装架3上。
竖向调节杆11的一端与竖向滑块6连接，竖向调节杆11的中间通过竖向销钉8安装在调节架2上，竖向调节杆11的另一端固定在刀盘安装架3上。
横向滑块7沿水平滑动，使刀盘安装架3产生水平向的翻转(趋势)。
竖向滑块6沿竖直滑动，使刀盘安装架3产生竖直向的翻转(趋势)。
横向滑块7和竖向滑块6相配合，最终实现刀盘安装架3的自由度调整。
刀盘安装架3与转轴5之间的滚珠轴承13可以选择为带支座的圆锥滚子轴承，以防止刀盘安装架3与转轴5之间出现一定的间隙，影响刀盘安装架3的力学传动。
如图1和3所示，横向调节杆10和竖向调节杆11的长度相等，横向调节杆10和竖向调节杆11被分横向销钉9或竖向销钉8为两个长度，前段长为L1，后段长为L2，L2的长度大于L1。
横向调节杆10的横向偏转力为Fh，竖向调节杆11的竖向偏转力为Fr，通过Fh、Fr的调节实现刀盘安装架3的调节。

Claims (3)

1.一种沿盾构机纵向截面进行调整的刀盘翻转装置，其特征在于：该装置包括盾构机机体（1）、调节架（2）、刀盘安装架（3）、L形滑轨（4）、转轴（5）、竖向滑块（6）、横向滑块（7）、竖向销钉（8）、横向销钉（9）、横向调节杆（10）、竖向调节杆（11）、送浆管（12）、滚珠轴承（13）和刀盘（14）；
转轴（5）安装在盾构机机体（1）的中间，盾构机机体（1）的周向设有L形滑轨（4）；L形滑轨（4）分为水平滑轨和竖向滑轨两部分，且水平滑轨和竖向滑轨相互垂直布设；调节架（2）固定在盾构机机体（1）的端面上，刀盘（14）安装在刀盘安装架（3）上，刀盘安装架（3）与盾构机机体（1）之间设有送浆管（12），刀盘安装架（3）与盾构机机体（1）之间为弹性配合；竖向滑块（6）安装在L形滑轨（4）的竖向滑轨中，横向滑块（7）安装在L形滑轨（4）的横向滑轨中；转轴（5）通过滚珠轴承（13）与刀盘安装架（3）连接；
竖向销钉（8）、横向销钉（9）均安装在调节架（2）中，横向调节杆（10）的一端与横向滑块（7）连接，横向调节杆（10）的中间通过横向销钉（9）安装在调节架（2）上，横向调节杆（10）的另一端固定在刀盘安装架（3）上；
竖向调节杆（11）的一端与竖向滑块（6）连接，竖向调节杆（11）的中间通过竖向销钉（8）安装在调节架（2）上，竖向调节杆（11）的另一端固定在刀盘安装架（3）上；
横向滑块（7）沿水平滑动，使刀盘安装架（3）产生水平向的翻转趋势；
竖向滑块（6）沿竖直滑动，使刀盘安装架（3）产生竖直向的翻转趋势。
2.根据权利要求1所述的一种沿盾构机纵向截面进行调整的刀盘翻转装置，其特征在于：横向调节杆（10）和竖向调节杆（11）的长度相等，横向调节杆（10）被横向销钉（9）分为两个长度，竖向调节杆（11）被竖向销钉（8）分为两个长度，远离刀盘的长度为前段，连接刀盘的长度为后段，前段长为L1，后段长为L2，L2的长度大于L1。
3.根据权利要求1所述的一种沿盾构机纵向截面进行调整的刀盘翻转装置，其特征在于：横向调节杆（10）的横向偏转力为F h，竖向调节杆（11）的竖向偏转力为F r，通过F h、F r的调节实现刀盘安装架（3）的调节。
CN201711495122.2A 2017-12-31 2017-12-31 一种沿盾构机纵向截面进行调整的刀盘翻转装置 Active CN108194092B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711495122.2A CN108194092B (zh) 2017-12-31 2017-12-31 一种沿盾构机纵向截面进行调整的刀盘翻转装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711495122.2A CN108194092B (zh) 2017-12-31 2017-12-31 一种沿盾构机纵向截面进行调整的刀盘翻转装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108194092A CN108194092A (zh) 2018-06-22
CN108194092B true CN108194092B (zh) 2019-10-18

Family

ID=62587490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711495122.2A Active CN108194092B (zh) 2017-12-31 2017-12-31 一种沿盾构机纵向截面进行调整的刀盘翻转装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108194092B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112502722A (zh) * 2020-12-25 2021-03-16 安徽砼宇特构科技有限公司 一种平行盾构机用导向装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202052979U (zh) * 2011-03-03 2011-11-30 北京中冶设备研究设计总院有限公司 一种圆盘剪刀盘侧间隙的调整机构
CN202628106U (zh) * 2012-06-14 2012-12-26 上海力行工程技术发展有限公司 一种盾构掘进机刀盘的转换装置
CN202984689U (zh) * 2012-11-28 2013-06-12 安徽新源石油化工技术开发有限公司 一种摆动调节式浮动刀架
CN204703909U (zh) * 2015-05-19 2015-10-14 重庆睿安特盾构技术有限公司 一种盾构机
CN205949993U (zh) * 2016-08-30 2017-02-15 郑州科威自动化科技有限公司 一种分条机刀距调整结构
CN106493397A (zh) * 2015-09-08 2017-03-15 徐立峰 一种可翻转旋转式切削刀盘结构

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2742332B2 (de) * 1977-09-20 1981-03-19 Heinz-Theo Dipl.-Ing. 5300 Bonn Walbröhl Verfahren zur Steuerung der Vortriebseinrichtung eines Messerschildes sowie eine Messerschildvortriebseinrichtung und ein Vortriebsmesser zur Durchführung eines derartigen Verfahrens
JPH07324592A (ja) * 1994-06-01 1995-12-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd シールド掘削機のカッタヘッド
JP3421291B2 (ja) * 2000-01-27 2003-06-30 西松建設株式会社 スクレーパの取付け構造

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202052979U (zh) * 2011-03-03 2011-11-30 北京中冶设备研究设计总院有限公司 一种圆盘剪刀盘侧间隙的调整机构
CN202628106U (zh) * 2012-06-14 2012-12-26 上海力行工程技术发展有限公司 一种盾构掘进机刀盘的转换装置
CN202984689U (zh) * 2012-11-28 2013-06-12 安徽新源石油化工技术开发有限公司 一种摆动调节式浮动刀架
CN204703909U (zh) * 2015-05-19 2015-10-14 重庆睿安特盾构技术有限公司 一种盾构机
CN106493397A (zh) * 2015-09-08 2017-03-15 徐立峰 一种可翻转旋转式切削刀盘结构
CN205949993U (zh) * 2016-08-30 2017-02-15 郑州科威自动化科技有限公司 一种分条机刀距调整结构

Also Published As

Publication number Publication date
CN108194092A (zh) 2018-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105736007B (zh) 融合地层信息的盾构机定位及纠偏系统及方法
CN105115499B (zh) 应用于双护盾隧道掘进机的导向系统及定位方法
CN108194092B (zh) 一种沿盾构机纵向截面进行调整的刀盘翻转装置
CN103270245A (zh) 用于采矿机的引导系统
CN102312673A (zh) 复杂工况条件下盾构近距离穿越已运营地铁隧道施工方法
CN108268709B (zh) 复合盾构在岩土混合地质中掘进总推力的计算方法
CN105392962A (zh) 用于长壁剪切机的控制方法
CN104389615A (zh) 滨海软土地层小半径曲线大坡度盾构施工方法
CN106703823B (zh) 大型掘进装备的姿态纠偏系统及方法
CN113047850A (zh) 一种短区间盾构施工栽头的处理方法
CN112983446A (zh) 一种盾构切削既有车站钢筋混凝土围护桩施工方法
CN101688432A (zh) 用于在岩床中钻孔的方法和设备
CN110242317B (zh) 一种盾构隧道横向精度控制方法
JPH06323089A (ja) トンネル掘進方法およびこの方法を実施するためのトンネル掘進装置
CN206346746U (zh) 一种推进油缸活塞杆端周向调整装置
CN107513993A (zh) 超长直线组合钢板桩施工方法
CN206346748U (zh) 一种推进油缸缸筒端周向调整装置
CN109538222A (zh) 盾构机掘进稳定装置
CN202582395U (zh) 洞室开挖楔形掏槽钻孔导向架
CN102289588A (zh) 上下分层地质条件下盾构刀盘俯仰弯矩的计算方法
CN109083648A (zh) 模型试验交叉隐蔽洞室开挖机械手及方法
CN105952470A (zh) 一种地铁穿越下软上硬软土地层控制盾构上浮的施工方法
CN113158427A (zh) 一种基于导向数据的盾构机土体相对位移计算方法
CN108022027B (zh) 一种盾构穿过围岩接触带时出土量的预测方法
CN102691505A (zh) 一种可调整全断面硬岩掘进机滚刀开挖轨迹装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 100124 Guanzhuang Zhou Jiajing, Chaoyang District, Beijing

Applicant after: CHINA FIRST HIGHWAY ENGINEERING Co.,Ltd.

Applicant after: BRIDGE & TUNNEL ENGINEERING CO., LTD. OF CCCC FIRST HIGHWAY ENGINEERING Co.,Ltd.

Address before: 100124 Guanzhuang Zhou Jiajing, Chaoyang District, Beijing

Applicant before: CCCC FIRST HIGHWAY ENGINEERING Co.,Ltd.

Applicant before: BRIDGE & TUNNEL ENGINEERING CO., LTD. OF CCCC FIRST HIGHWAY ENGINEERING Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 100124 zhoujiajing, Guanzhuang, Chaoyang District, Beijing

Patentee after: CHINA FIRST HIGHWAY ENGINEERING Co.,Ltd.

Patentee after: CCCC Central South Engineering Bureau Co.,Ltd.

Address before: 100124 zhoujiajing, Guanzhuang, Chaoyang District, Beijing

Patentee before: CHINA FIRST HIGHWAY ENGINEERING Co.,Ltd.

Patentee before: BRIDGE & TUNNEL ENGINEERING CO., LTD. OF CCCC FIRST HIGHWAY ENGINEERING Co.,Ltd.