CN108643839A - 用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置 - Google Patents

用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108643839A
CN108643839A CN201810313822.3A CN201810313822A CN108643839A CN 108643839 A CN108643839 A CN 108643839A CN 201810313822 A CN201810313822 A CN 201810313822A CN 108643839 A CN108643839 A CN 108643839A
Authority
CN
China
Prior art keywords
type drilling
pine tree
cutterhead
head
drilling head
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.)
Pending
Application number
CN201810313822.3A
Other languages
English (en)
Inventor
邹宝平
罗战友
张志强
刘鹏
刘静娟
杨建辉
陶燕丽
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.)
Zhejiang Lover Health Science and Technology Development Co Ltd
Zhejiang University of Science and Technology ZUST
Original Assignee
Zhejiang Lover Health Science and Technology Development 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 Zhejiang Lover Health Science and Technology Development Co Ltd filed Critical Zhejiang Lover Health Science and Technology Development Co Ltd
Priority to CN201810313822.3A priority Critical patent/CN108643839A/zh
Publication of CN108643839A publication Critical patent/CN108643839A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/18—Drilling by liquid or gas jets, with or without entrained pellets
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/42—Rotary drag type drill bits with teeth, blades or like cutting elements, e.g. fork-type bits, fish tail bits
    • E21B10/43—Rotary drag type drill bits with teeth, blades or like cutting elements, e.g. fork-type bits, fish tail bits characterised by the arrangement of teeth or other cutting elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B44/00—Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions

Abstract

本发明提供一种用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置，属于地下工程岩土钻切技术领域。该装置包括高压泥泵排泥系统、自动控制升降刀盘系统、给水系统、液压加压系统、传感系统、复合钻切系统、转轴系统。本发明实现了全刀盘升降式控制钻切面的钻切力，确保了地下工程钻切施工时主体结构不发生倾斜，保证施工质量，实现了软硬地层的钻切一体化，解决了钻切施工时钻切头易堵管的难题，且具有刀盘伸缩量程大、钻切力均匀、成孔精度高、成本低、钻切速度快的优点。

Description

用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置
技术领域
本发明属于地下工程岩土体钻进、切割和地下工程防灾减灾技术领域，尤其是涉及一种用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置。
背景技术
地下工程钻切施工面临的一个技术难题就是如何精准穿越软硬不均地层，这是由于在软硬不均地层中施工，因为软地层和硬地层的刚度差异大，钻切速度以及软硬不同地层对钻切刀具的反作用力不相等，致使软硬地层可钻切性不同于单一的软地层和硬地层，导致钻切施工面的钻切力比在单一软地层和硬地层中更难控制，非常容易造成桩位偏差、桩身混凝土离析松散、裂缝、夹泥以及地表沉降、地下管线破坏、地表建筑物倾斜或倒塌等质量事故。现有的用于软硬地层施工的钻进装置主要有超大直径的盾构刀盘、盾构刮刀、盾构机刀具、PDC钻头、物探冲刮钻头等，现有的用于软硬地层施工的切割装置主要是嵌岩桩气压控制式切割，但超大直径的盾构刀盘、盾构刮刀、盾构机刀具等盾构类钻进装置体型庞大、造价昂贵，PDC钻头、物探冲刮钻头等工程勘察类钻进装置成孔直径小、刀翼分布角度和切削齿分布设置不合理，嵌岩桩气压控制式切割软硬地层时切割面钻切力不能随地层变化而实时变化，功能性有待提高。因此，现有的软硬地层施工成孔装置，主要是单一的钻入装置和切割装置，缺少同时兼具钻进、切割功能于一体的复合型钻切装置。
中国专利CN106907158A一种用于软硬不均地层的超大直径盾构刀盘系统，包括大型刀盘、中型刀盘、小型刀盘，辐条、面板、滚刀、切刀、先行刀、中心刀、搅拌棒、减速器、液压马达、动力传送装置、护盾和螺旋出土装置，但是该刀盘系统布设方式为多层刀盘空间交错分布，造价昂贵，当刀盘遇软硬地层进行钻进施工时，由于受限于盾构前端刀盘为整体结构，仅能通过控制各类刀盘驱使盾构钻入软硬区，难以有效控制软硬不同地层施工时各地层对应切割面的钻切力，同时也不能切割软硬地层中的硬地层。
中国专利CN206495679U一种在软硬不均地层中使用的盾构刮刀，包括刀体，在刀体的上面一侧边上设有刃口，在刀体上部的斜面上设有安装孔，在刀体的背部设有硬质合金，在刀体的刃口部位设有耐磨合金层，但是该盾构刮刀主要是增强其在不良地层中的抗冲击性能，且成本高，无法保证软硬地层施工时主体结构的精准度，不能用于钻切软硬地层中的岩土体。
中国专利CN204552753U一种适用于软硬不均地层的盾构机刀具，包括安装在刀盘上的多个刀具组合，刀具组合包括滚刀和切削刀，滚刀的轴部安装有传感器，滚刀后部固定安装在刀盘上，切削刀后部通过具有液压伸缩装置的基座安装在刀盘上，基座可沿着盾构机轴向前后移动，但是该盾构机刀具由于受限于盾构前端刀盘为整体结构，仅能通过控制滚刀和切削刀钻入岩土体，不能精准调节软地层、硬地层、软硬相互地层等各类不同地层施工时盾构刀盘钻入面的钻入力，且成本高，也不能切割软硬地层中的硬地层。
中国专利CN203891774U一种适于软硬交错地层的五刀翼PDC钻头，包括钻头本体及凸设于钻头本体冠部的五个刀翼，刀翼之间形成用于排出杂物的数个沟槽，该钻头通过调整刀翼的分布角度以及刀翼上的主切削齿分布来钻孔，当遇软硬地层时，刀翼上的主切削齿不能随着地层的变化以调整主切削齿的钻力，无法保证软硬地层中主体结构的受力均匀性，不能用于岩土体中软硬地层的钻进和切割。
中国专利CN106223855A一种用于嵌岩桩软硬不均地层的气压控制式切岩装置，包括切岩护筒、锥形切削刀具系统、齿形切削刀具系统、振动传感系统、气压传感系统、气压囊系统、高压水管、多径接驳器、隔振弹簧、钻杆、气压控制器、振动控制器、高压水泵、电缆线、强力胶粘剂、气压流量控制器、气压稳固螺栓、橡胶减震垫、隔振紧固螺栓、固位销钉。该装置主要是针对软硬岩切岩时的受力情况，对钻空的软岩保持恒压，对未全部切入的硬岩施加气压，但是该装置无法解决遇软地层、硬地层、软硬交互地层等不同地层切割面的切割力实时调整问题，同时也无法解决软硬地层切割时切屑的快速排出，特别是不能切割硬地层，无法保持切割装置的受力均匀性。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置，该装置具有刀盘伸缩量程大、钻切力均匀、成孔精度高、成本低、钻切速度快的特点。
本发明的技术方案如下：
一种用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置，包括高压泥泵排泥系统、自动控制升降刀盘系统、给水系统、液压加压系统、传感系统、复合钻切系统、转轴系统。
高压泥泵排泥系统包括排泥管、泥泵器、泥泵控制器；自动控制升降刀盘系统包括伸缩臂、伸缩刀盘、固定刀盘、自动升降控制器、外层机械保护壳、内层机械保护壳；给水系统包括水泵、给水管、水泵控制器；液压加压系统包括液压器、液压管、液压控制器；传感系统包括传感控制器、传感器、减震防护箱、传导线；复合钻切系统包括钻切头、螺旋式动力器；转轴系统包括转轴齿轮、中心轴。
其中，内层机械保护壳位于外层机械保护壳内部，中心轴纵向穿设在外层机械保护壳、内层机械保护壳中，且中心轴与外层机械保护壳、内层机械保护壳的纵向中心线同轴设置。
内层机械保护壳的内部设置有水平支撑板，自动控制升降刀盘系统中的伸缩臂通过各自的上端分别均匀焊接在该水平支撑板的底部，伸缩臂的下端焊接伸缩刀盘，固定刀盘焊接在外层机械保护壳的下端；进一步，在固定刀盘的底部和伸缩刀盘的底部焊接钻切头，螺旋式动力器安装在中心轴最下端，螺旋式动力器的底部也焊接钻切头。
在中心轴上安装有两个转轴齿轮，一个转轴齿轮与外层机械保护壳焊接并嵌入中心轴的外壁的预留洞口中，另一个转轴齿轮与内层机械保护壳焊接并嵌入中心轴的外壁的预留洞口中。
转轴系统中的转轴齿轮分别与液压加压系统中对应的液压管连接，若干液压管与对应的液压器连接，液压管的进端与液压器连接，液压管的出端与对应的转轴齿轮连接，带动对应的转轴齿轮转动，对应的转轴齿轮带动对应的机械保护壳转动。
泥泵器控制器与泥泵器连接，泥泵器连接排泥管，排泥管的最下端与中心轴的底部平齐。
进水管的进水端与水泵连接，进水管的出水端与中心轴底部齐平；进水管安装在中心轴中间。
传感控制器布设在内层机械保护壳的内壁上部，传感器布设在伸缩刀盘的下部，各伸缩刀盘上的传感器通过传导线与对应的传感控制器连接。
传感系统中的传导线分别与自动控制升降刀盘系统的自动升降控制器连接、与给水系统的水泵控制器连接、与泥泵器控制器连接，从而通过传感系统感知复合钻切系统中不同区域刀盘钻切头处的钻切力，并实时反馈信息以调节自动控制升降刀盘系统中的伸缩刀盘增加钻切力，对处于中硬土层的钻切头则减少钻切力，对处于软土层的钻切头则保持恒定的钻切力。
在优选的实施方式中，本发明所述用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置，包括：高压泥泵排泥系统、自动控制升降刀盘系统、给水系统、液压加压系统、传感系统、复合钻切系统、转轴系统。
高压泥泵排泥系统，包括第一排泥管、第二排泥管、第三排泥管、第四排泥管、第五排泥管、第一高压泥泵器、第二高压泥泵器、泥泵器控制器。
自动控制升降刀盘系统，包括第一伸缩臂、第二伸缩臂、第三伸缩臂、第四伸缩臂、第一伸缩刀盘、第二伸缩刀盘、第三伸缩刀盘、第四伸缩刀盘、第五固定刀盘、自动升降控制器、外层机械保护壳、内层机械保护壳。
给水系统，包括水泵、第一给水管、第二给水管、水泵控制器。
液压加压系统，包括第一液压器、第二液压器、第一液压管、第二液压管、第三液压管、第四液压管、液压控制器
传感系统，包括第一传感控制器、第二传感控制器、第三传感控制器、第四传感控制器、第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器、传导线。
复合钻切系统，包括第一松树型钻切头、第二松树型钻切头、第三松树型钻切头、第四松树型钻切头、第五松树型钻切头、第六松树型钻切头、第七松树型钻切头、第八松树型钻切头、第九松树型钻切头、第十松树型钻切头、第十一松树型钻切头、第十二松树型钻切头、第十三松树型钻、第十四松树型钻切头、第十五松树型钻切头、第十六松树型钻切头、第十七松树型钻切头、第十八松树型钻切头、第十九松树型钻切头、第二十松树型钻切头、第二十一松树型钻切头、第二十二松树型钻切头、第二十三松树型钻切头、第二十四松树型钻切头、第二十五松树型钻切头、第二十六松树型钻切头、第二十七松树型钻切头、第二十八松树型钻切头、第二十九松树型钻切头、第三十松树型钻切头、第三十一松树型钻切头、第三十二松树型钻切头、第一M型钻切头、第二M型钻切头、第三M型钻切头、第四M型钻切头、第五M型钻切头、第六M型钻切头、第七M型钻切头、第八M型钻切头、第九M型钻切头、第十M型钻切头、第十一M型钻切头、第十二M型钻切头、第十三M型钻切头、第十四M型钻切头、第十五M型钻切头、第十六M型钻、第十七M型钻、第十八M型钻、第十九M型钻、第二十M型钻、第二十一M型钻、第二十二M型钻切头、第二十三M型钻切头、第二十四M型钻切头、第二十五M型钻切头、第二十六M型钻切头、第二十七M型钻切头、第二十八M型钻切头、第二十九M型钻切头、风扇型钻切头、螺旋式动力器。
转轴系统，包括第一转轴齿轮、第二转轴齿轮，中心轴。
另外，地层系统，包括硬土层、软土层。进一步，硬土层指岩石层，软土层主要指砂土层。
具体的，内层机械保护壳位于外层机械保护壳内部，中心轴纵向穿设在外层机械保护壳、内层机械保护壳中，且中心轴与外层机械保护壳、内层机械保护壳的纵向中心线同轴设置。
高压泥泵排泥系统主要是为钻切施工提供排泥服务，其中，泥泵器控制器与第一高压泥泵器以及第二高压泥泵器连接，第一高压泥泵器并排连接第一排泥管、第二排泥管、第三排泥管，第二高压泥泵器并排连接第四排泥管，第五排泥管与第四排泥管；各排泥管的最下端与中心轴的底部平齐。高压泥泵器可以将刀盘掘进时产生的泥浆通过排泥管抽出至地面。高压泥泵排泥系统中的排泥管采用抗高压塑材，因为抗高压的排泥管不容易破裂，保证排泥工作有效进行。
内层机械保护壳的内部设置有水平支撑板，自动控制升降刀盘系统中的各伸缩臂通过各自的上端分别均匀焊接在该水平支撑板的底部。进一步，第一伸缩臂下端焊接第一伸缩刀盘，第二伸缩臂下端焊接第二伸缩刀盘，第三伸缩臂下端焊接第三伸缩刀盘，第四伸缩臂下端焊接第四伸缩刀盘，第五固定刀盘焊接在外层机械保护壳的下端。自动控制升降刀盘系统中的伸缩臂和刀盘均采用抗高压钢材，钢壳也采用抗高压钢材。自动控制升降刀盘系统的优点是可通过伸缩臂自由控制刀盘向下伸出和向上回缩，即遇硬土层时刀盘向下伸出，遇中硬土层时刀盘向上回缩，遇软土时保持恒定压力，确保钻切面不发生倾斜，以免地下结构偏离设计位置。
进一步，在第五固定刀盘的底部间隔均匀焊接三十二把松树型钻切头；第一伸缩刀盘的底部焊接八把M型钻切头、第二伸缩刀盘的底部焊接八把M型钻切头、第三伸缩刀盘的底部焊接六把M型钻切头、第四伸缩刀盘的底部焊接七把M型钻切头，共焊接二十九把；螺旋式动力器安装在中心轴最下端，螺旋式动力器的底部焊接风扇型钻切头。复合钻切系统中的各类钻切头采用抗高压耐磨钢材，其主要功能是钻入土体和切割各类硬土层。
具体的，复合钻切系统中的第一M型钻切头、第二M型钻切头、第三M型钻切头、第四M型钻切头、第五M型钻切头、第六M型钻切头、第七M型钻切头、第八M型钻切头焊接在第一伸缩刀盘下部，第九M型钻切头、第十M型钻切头、第十一M型钻切头、第十二M型钻切头、第十三M型钻切头、第十四M型钻切头、第十五M型钻切头、第十六M型钻焊接在第二伸缩刀盘下部，第十七M型钻、第十八M型钻、第十九M型钻、第二十M型钻、第二十一M型钻、第二十二M型钻切头焊接在第三伸缩刀盘下部，第二十三M型钻切头、第二十四M型钻切头、第二十五M型钻切头、第二十六M型钻切头、第二十七M型钻切头、第二十八M型钻切头、第二十九M型钻切头焊接在第四伸缩刀盘下部；第一松树型钻切头、第二松树型钻切头、第三松树型钻切头、第四松树型钻切头、第五松树型钻切头、第六松树型钻切头、第七松树型钻切头、第八松树型钻切头、第九松树型钻切头、第十松树型钻切头、第十一松树型钻切头、第十二松树型钻切头、第十三松树型钻、第十四松树型钻切头、第十五松树型钻切头、第十六松树型钻切头、第十七松树型钻切头、第十八松树型钻切头、第十九松树型钻切头、第二十松树型钻切头、第二十一松树型钻切头、第二十二松树型钻切头、第二十三松树型钻切头、第二十四松树型钻切头、第二十五松树型钻切头、第二十六松树型钻切头、第二十七松树型钻切头、第二十八松树型钻切头、第二十九松树型钻切头、第三十松树型钻切头、第三十一松树型钻切头、第三十二松树型钻切头焊接在第五固定刀盘下部。
给水系统由水泵并排连通第一进水管、第二进水管，进水管的进水端与水泵连接，进水管的出水端与中心轴底部齐平。第一进水管安装在装置中心轴中间的空层左侧，第二进水管安装在装置中心轴中间的空层右侧。给水系统中的进水管采用抗高压塑材，其功能是在钻切过程中注入高压水以泥浆形式排除钻切岩屑。
转轴系统中的第一转轴齿轮、第二转轴齿轮安装在装置中心轴上，第一转轴齿轮左侧与外层机械保护壳焊接连接，外层机械保护壳呈环状围绕第一转轴齿轮焊接，第一转轴齿轮嵌入中心轴的外壁的预留洞口中，第一转轴齿轮的右侧与中心轴焊接。内层机械保护壳左侧与第二转轴齿轮焊接，第二转轴齿轮嵌入中心轴的外壁的预留洞口中，第二转轴齿轮的右侧与中心轴焊接，其主要功能是带动整个刀盘的转动。
转轴系统中的若干转轴齿轮左右两侧分别与液压加压系统中对应的液压管连接，若干液压管与对应的液压器连接。
液压加压系统为整个装置提供动力源，液压加压系统中第一液压管、第二液压管与第一液压器并排连接，第三液压管、第四液压管与第二液压器并排连接。液压管的进端与液压器连接，液压管的出端与对应的转轴齿轮连接，带动对应的转轴齿轮转动，对应的转轴齿轮带动对应的机械保护壳转动。具体的，第一液压管和第二液压管与第一转轴齿轮连接，第三液压管和第四液压管与第二转轴齿轮连接。
传感控制器布设在内层机械保护壳的内壁上部，传感器布设在伸缩刀盘的下部，各伸缩刀盘上的传感器通过传导线与对应的传感控制器连接。具体的，第一传感器布设于第一伸缩刀盘，第二传感器布设于第二伸缩刀盘，第三传感器布设于第三伸缩刀盘，第四传感器布设于第四伸缩刀盘；第一传感控制器通过传导线与第一传感器连接，第二传感控制器通过传导线与第二传感器连接，第三传感控制器通过传导线与第三传感器连接，第四传感控制器通过传导线与第四传感器连接。
进一步，还包括第一伸缩管、第二伸缩管、第三伸缩管、第四伸缩管；第一伸缩管、第二伸缩管、第三伸缩管、第四伸缩管设置在内层机械保护壳内侧壁下部，各伸缩管上端可以等间距与内层机械保护壳的内侧壁固接；连接传感器和传感控制器的传导线分别穿设在各个伸缩管中。
进一步，还包括第一减震防护箱、第二减震防护箱、第三减震防护箱、第四减震防护箱、第五减震防护箱、第六减震防护箱、第七减震防护箱、第八减震防护箱；第一减震防护箱、第二减震防护箱、第三减震防护箱、第四减震防护箱分别设置在内层机械保护壳内侧壁上部；第一减震防护箱、第二减震防护箱、第三减震防护箱、第四减震防护箱中依次用于放置第一传感控制器、第二传感控制器、第三传感控制器、第四传感控制器；第五减震防护箱、第六减震防护箱、第七减震防护箱、第八减震防护箱依次设置于第一伸缩刀盘、第二伸缩刀盘、第三伸缩刀盘、第四伸缩刀盘；第五减震防护箱、第六减震防护箱、第七减震防护箱、第八减震防护箱中依次用于放置第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器。防震保护箱采用铁皮弹簧海绵垫材质。
传感系统中的传导线分别与自动控制升降刀盘系统的自动升降控制器连接、与给水系统的水泵控制器连接、与泥泵器控制器连接，从而通过传感系统感知复合钻切系统中不同区域刀盘钻切头处的钻切力，即同一区域不同位置钻切头钻入硬土层时，传感系统会实时反馈信息以调节自动控制升降刀盘系统中的伸缩刀盘增加钻切力，对处于中硬土层的钻切头则减少钻切力，对处于软土层的钻切头则保持恒定的钻切力。因此，通过“加压-减压-恒压”原理，确保地下工程钻切施工时主体结构不发生倾斜，保证施工质量。传感系统的主要功能是实时感知并控制高压泥泵排泥系统、自动控制升降刀盘系统、给水系统、液压加压系统的正常运转工作。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
1.本发明装置能精准独立控制刀盘区域内的各类刀盘向下伸出和向上回缩，进而带动各独立刀盘范围内的各类钻切头工作，即通过传感系统感知复合钻切系统中不同区域刀盘钻切头处的钻切力，当感知到钻切头切入刀盘范围内的硬土层时，传感系统会依据实时反馈信息，调节自动控制升降刀盘系统中的伸缩刀盘增加钻切力，对处于中硬土层的钻切头则减少钻切力，对处于软土层的钻切头则保持恒定的钻切力，因而通过“加压-减压-恒压”原理，实现全刀盘升降式控制钻切面的钻切力，确保地下工程钻切施工时主体结构不发生倾斜，保证施工质量。
2.本发明装置采用M型-松树型相耦合的复合钻切头系统，实现软硬地层的钻切一体化。M型钻切头焊接在相应的伸缩刀盘下端，可对刀盘区域内的任意硬土层进行切割，松树型钻切头呈360°焊接在固定刀盘下端，可对刀盘区域内的软土层进行钻入，同时M型钻切头可将松树型钻切头未能完全磨碎的岩屑切割为粉砂岩随高压水快速排出，当保持M型-松树型钻切头都处于未伸缩状态时，通过传感系统控制高压泥泵排泥系统、自动控制升降刀盘系统、给水系统、液压加压系统的正常运转以完成钻切头的钻入施工。
3.本发明装置通过在中心轴内部空层中布设若干排泥管、在第五固定刀盘与各类伸缩刀盘之间布设若干排泥管，进而通过多套高压泥泵器与对应的排泥管连接，能快速将钻切施工中的岩屑排除，解决了钻切施工时钻切头易堵管的难题。
4.本发明装置具有刀盘伸缩量程大、钻切力均匀、成孔精度高、成本低、钻切速度快的优点。
附图说明
图1为本发明实施例提供的用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置的主视图的剖面图。
图2为本发明实施例提供的用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置的左视图的剖面图。
图3为本发明实施例提供的用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置的右视图的剖面图。
图4为本发明实施例提供的用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置的主视图逆时针旋转60°的剖面图。
图5为本发明实施例提供的用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置的主视图逆时针旋转120°的剖面图。
图6为图1中A-A’切线的俯视剖面示意图。
图7为图1中B-B’切线的俯视剖面示意图。
图8为图1中C-C’切线的俯视剖面示意图。
图9为图1中D-D’切线的俯视剖面示意图。
图10为图1中E-E’切线的俯视剖面示意图。
图11为图1中F-F’切线的俯视剖面示意图。
图12为本发明实施例提供的用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置的刀盘遇软硬地层时的工作状态主视剖面图。
图13为本发明实施例提供的用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置的刀盘遇均匀地层时的工作状态主视剖面图。
其中：101为第一排泥管、102为第二排泥管、103为第三排泥管、104为第四排泥管、105为第五排泥管、106为第一高压泥泵器、107为第二高压泥泵器、108为泥泵器控制器、201为第一伸缩臂、202为第二伸缩臂、203为第三伸缩臂、204为第四伸缩臂、205为第一伸缩管、206为第二伸缩管、207为第三伸缩管、208为第四伸缩管、209为第一伸缩刀盘、210为第二伸缩刀盘、211为第三伸缩刀盘、212为第四伸缩刀盘、213为第五固定刀盘、214为自动升降控制器、215为外层机械保护壳、216为内层机械保护壳、301为水泵、302为第一给水管、303为第二给水管、304为水泵控制器、401为第一液压器、402为第二液压器、403为第一液压管、404为第二液压管、405为第三液压管、406为第四液压管、407为液压控制器、、501第一传感控制器、502第二传感控制器、503第三传感控制器、504第四传感控制器、505第一传感器、506第二传感器、507第三传感器、508第四传感器、509为第一减震防护箱、510为第二减震防护箱、511为第三减震防护箱、512为第四减震防护箱、513为第五减震防护箱、514为第六减震防护箱、515为第七减震防护箱、516为第八减震防护箱、517为传导线、601为第一松树型钻切头、602为第二松树型钻切头、603为第三松树型钻切头、604为第四松树型钻切头、605为第五松树型钻切头、606为第六松树型钻切头、607为第七松树型钻切头、608为第八松树型钻切头、609为第九松树型钻切头、610为第十松树型钻切头、611为第十一松树型钻切头、612为第十二松树型钻切头、613为第十三松树型钻、614为第十四松树型钻切头、615为第十五松树型钻切头、616为第十六松树型钻切头、617为第十七松树型钻切头、618为第十八松树型钻切头、619为第十九松树型钻切头、620为第二十松树型钻切头、621为第二十一松树型钻切头、622为第二十二松树型钻切头、623为第二十三松树型钻切头、624为第二十四松树型钻切头、625为第二十五松树型钻切头、626为第二十六松树型钻切头、627为第二十七松树型钻切头、628为第二十八松树型钻切头、629为第二十九松树型钻切头、630为第三十松树型钻切头、631为第三十一松树型钻切头、632为第三十二松树型钻切头、633为第一M型钻切头、634为第二M型钻切头、635为第三M型钻切头、636为第四M型钻切头、637为第五M型钻切头、638为第六M型钻切头、639为第七M型钻切头、640为第八M型钻切头、641为第九M型钻切头、642为第十M型钻切头、643为第十一M型钻切头、644为第十二M型钻切头、645为第十三M型钻切头、646为第十四M型钻切头、647为第十五M型钻切头、648为第十六M型钻、649为第十七M型钻、650为第十八M型钻、651为第十九M型钻、652为第二十M型钻、653为第二十一M型钻、654为第二十二M型钻切头、655为第二十三M型钻切头、656为第二十四M型钻切头、657为第二十五M型钻切头、658为第二十六M型钻切头、659为第二十七M型钻切头、660为第二十八M型钻切头、661为第二十九M型钻切头、662为风扇型钻切头、663为螺旋式动力器、701为第一转轴齿轮、702为第二转轴齿轮、703中心转轴、801为硬土层、802为软土层。
具体实施方式
下面将结合具体实施例及其附图对本发明提供的用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置的技术方案作进一步说明。结合下面说明，本发明的优点和特征将更加清楚。
需要说明的是，本发明的实施例有较佳的实施性，并非是对本发明任何形式的限定。本发明实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。本发明优选实施方式的范围也可以包括另外的实现，且这应被本发明实施例所属技术领域的技术人员所理解。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限定。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
本发明的附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的，并非是限定本发明可实施的限定条件。任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的效果及所能达成的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。且本发明各附图中所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。
实施例
如图1～图13所示，本发明提供一种用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置，包括：高压泥泵排泥系统、自动控制升降刀盘系统、给水系统、液压加压系统、传感系统、复合钻切系统、转轴系统。
高压泥泵排泥系统，包括第一排泥管101、第二排泥管102、第三排泥管103、第四排泥管104、第五排泥管105、第一高压泥泵器106、第二高压泥泵器107、泥泵器控制器108。
自动控制升降刀盘系统，包括第一伸缩臂201、第二伸缩臂202、第三伸缩臂203、第四伸缩臂204、第一伸缩管205、第二伸缩管206、第三伸缩管207、第四伸缩管208、第一伸缩刀盘209、第二伸缩刀盘210、第三伸缩刀盘211、第四伸缩刀盘212、第五固定刀盘213、自动升降控制器214、外层机械保护壳215、内层机械保护壳216。
给水系统，包括水泵301、第一给水管302、第二给水管303、水泵控制器304。
液压加压系统，包括第一液压器401、第二液压器402、第一液压管403、第二液压管404、第三液压管405、第四液压管406、液压控制器407
传感系统，包括第一传感控制器501、第二传感控制器502、第三传感控制器503、第四传感控制器504、第一传感器505、第二传感器506、第三传感器507、第四传感器508、第一减震防护箱509、第二减震防护箱510、第三减震防护箱511、第四减震防护箱512、第五减震防护箱513、第六减震防护箱514、第七减震防护箱515、第八减震防护箱516、传导线517。
复合钻切系统，包括第一松树型钻切头601、第二松树型钻切头602、第三松树型钻切头603、第四松树型钻切头604、第五松树型钻切头605、第六松树型钻切头606、第七松树型钻切头607、第八松树型钻切头608、第九松树型钻切头609、第十松树型钻切头610、第十一松树型钻切头611、第十二松树型钻切头612、第十三松树型钻613、第十四松树型钻切头614、第十五松树型钻切头615、第十六松树型钻切头616、第十七松树型钻切头617、第十八松树型钻切头618、第十九松树型钻切头619、第二十松树型钻切头620、第二十一松树型钻切头621、第二十二松树型钻切头622、第二十三松树型钻切头623、第二十四松树型钻切头624、第二十五松树型钻切头625、第二十六松树型钻切头626、第二十七松树型钻切头627、第二十八松树型钻切头628、第二十九松树型钻切头629、第三十松树型钻切头630、第三十一松树型钻切头631、第三十二松树型钻切头632、第一M型钻切头633、第二M型钻切头634、第三M型钻切头635、第四M型钻切头636、第五M型钻切头637、第六M型钻切头638、第七M型钻切头639、第八M型钻切头640、第九M型钻切头641、第十M型钻切头642、第十一M型钻切头643、第十二M型钻切头644、第十三M型钻切头645、第十四M型钻切头646、第十五M型钻切头647、第十六M型钻648、第十七M型钻649、第十八M型钻650、第十九M型钻651、第二十M型钻652、第二十一M型钻653、第二十二M型钻切头654、第二十三M型钻切头655、第二十四M型钻切头656、第二十五M型钻切头657、第二十六M型钻切头658、第二十七M型钻切头659、第二十八M型钻切头660、第二十九M型钻切头661、风扇型钻切头662、螺旋式动力器663。
转轴系统，包括第一转轴齿轮701、第二转轴齿轮702，中心轴703。
另外，地层系统，包括硬土层801、软土层802。进一步，硬土层801指岩石层，软土层802主要指砂土层。
具体的，内层机械保护壳216位于外层机械保护壳215内部，中心轴703纵向穿设在外层机械保护壳215、内层机械保护壳216中，且中心轴703与外层机械保护壳215、内层机械保护壳216的纵向中心线同轴设置。
高压泥泵排泥系统主要是为钻切施工提供排泥服务，其中，泥泵器控制器108与第一高压泥泵器106以及第二高压泥泵器107连接，第一高压泥泵器106并排连接第一排泥管101、第二排泥管102、第三排泥管103，第二高压泥泵器107并排连接第四排泥管104，第五排泥管105与第四排泥管104；各排泥管的最下端与中心轴703的底部平齐。高压泥泵器可以将刀盘掘进时产生的泥浆通过排泥管抽出至地面。高压泥泵排泥系统中的排泥管采用抗高压塑材，因为抗高压的排泥管不容易破裂，保证排泥工作有效进行。
内层机械保护壳216的内部设置有水平支撑板，自动控制升降刀盘系统中的各伸缩臂通过各自的上端分别均匀焊接在该水平支撑板的底部。进一步，第一伸缩臂201下端焊接第一伸缩刀盘209，第二伸缩臂202下端焊接第二伸缩刀盘210，第三伸缩臂203下端焊接第三伸缩刀盘211，第四伸缩臂204下端焊接第四伸缩刀盘212，第五固定刀盘213焊接在外层机械保护壳215的下端。自动控制升降刀盘系统中的伸缩臂和刀盘均采用抗高压钢材，钢壳也采用抗高压钢材。自动控制升降刀盘系统的优点是可通过伸缩臂自由控制刀盘向下伸出和向上回缩，即遇硬土层时刀盘向下伸出，遇中硬土层时刀盘向上回缩，遇软土时保持恒定压力，确保钻切面不发生倾斜，以免地下结构偏离设计位置。
进一步，在第五固定刀盘213的底部间隔均匀焊接三十二把松树型钻切头601-632；第一伸缩刀盘209的底部焊接八把M型钻切头633-640、第二伸缩刀盘210的底部焊接八把M型钻切头641-648、第三伸缩刀盘211的底部焊接六把M型钻切头649-654、第四伸缩刀盘212的底部焊接七把M型钻切头655-661，共焊接二十九把；螺旋式动力器663安装在中心轴703最下端，螺旋式动力器663的底部焊接风扇型钻切头662。复合钻切系统中的各类钻切头采用抗高压耐磨钢材，其主要功能是钻入土体和切割各类硬土层。
具体的，复合钻切系统中的第一M型钻切头633、第二M型钻切头634、第三M型钻切头635、第四M型钻切头636、第五M型钻切头637、第六M型钻切头638、第七M型钻切头639、第八M型钻切头640焊接在第一伸缩刀盘209下部，第九M型钻切头641、第十M型钻切头642、第十一M型钻切头643、第十二M型钻切头644、第十三M型钻切头645、第十四M型钻切头646、第十五M型钻切头647、第十六M型钻648焊接在第二伸缩刀盘210下部，第十七M型钻649、第十八M型钻650、第十九M型钻651、第二十M型钻652、第二十一M型钻653、第二十二M型钻切头654焊接在第三伸缩刀盘211下部，第二十三M型钻切头655、第二十四M型钻切头656、第二十五M型钻切头657、第二十六M型钻切头658、第二十七M型钻切头659、第二十八M型钻切头660、第二十九M型钻切头661焊接在第四伸缩刀盘212下部；第一松树型钻切头601、第二松树型钻切头602、第三松树型钻切头603、第四松树型钻切头604、第五松树型钻切头605、第六松树型钻切头606、第七松树型钻切头607、第八松树型钻切头608、第九松树型钻切头609、第十松树型钻切头610、第十一松树型钻切头611、第十二松树型钻切头612、第十三松树型钻613、第十四松树型钻切头614、第十五松树型钻切头615、第十六松树型钻切头616、第十七松树型钻切头617、第十八松树型钻切头618、第十九松树型钻切头619、第二十松树型钻切头620、第二十一松树型钻切头621、第二十二松树型钻切头622、第二十三松树型钻切头623、第二十四松树型钻切头624、第二十五松树型钻切头625、第二十六松树型钻切头626、第二十七松树型钻切头627、第二十八松树型钻切头628、第二十九松树型钻切头629、第三十松树型钻切头630、第三十一松树型钻切头631、第三十二松树型钻切头632焊接在第五固定刀盘213下部。
给水系统由水泵301并排连通第一进水管302、第二进水管303，进水管的进水端与水泵301连接，进水管的出水端与中心轴703底部齐平。第一进水管302安装在装置中心轴703中间的空层左侧，第二进水管303安装在装置中心轴703中间的空层右侧。给水系统中的进水管采用抗高压塑材，其功能是在钻切过程中注入高压水以泥浆形式排除钻切岩屑。
转轴系统中的第一转轴齿轮701、第二转轴齿轮702安装在装置中心轴703上，第一转轴齿轮701左侧与外层机械保护壳215焊接连接，外层机械保护壳215呈环状围绕第一转轴齿轮701焊接，第一转轴齿轮701嵌入中心轴703的外壁的预留洞口中，第一转轴齿轮701的右侧与中心轴703焊接。内层机械保护壳216左侧与第二转轴齿轮702焊接，第二转轴齿轮702嵌入中心轴703的外壁的预留洞口中，第二转轴齿轮702的右侧与中心轴703焊接，其主要功能是带动整个刀盘的转动。
转轴系统中的若干转轴齿轮左右两侧分别与液压加压系统中对应的液压管连接，若干液压管与对应的液压器连接。
液压加压系统为整个装置提供动力源，液压加压系统中第一液压管403、第二液压管404与第一液压器401并排连接，第三液压管405、第四液压管406与第二液压器402并排连接。液压管的进端与液压器连接，液压管的出端与对应的转轴齿轮连接，带动对应的转轴齿轮转动，对应的转轴齿轮带动对应的机械保护壳转动。具体的，第一液压管403和第二液压管404与第一转轴齿轮701连接，第三液压管405和第四液压管406与第二转轴齿轮702连接。
传感控制器布设在内层机械保护壳216的内壁上部，传感器布设在伸缩刀盘的下部，各伸缩刀盘上的传感器通过传导线与对应的传感控制器连接。具体的，第一传感器505位于第一伸缩刀盘209，第二传感器506位于第二伸缩刀盘210，第三传感器507位于第三伸缩刀盘211，第四传感器508位于第四伸缩刀盘212；第一传感控制器501通过传导线517与第一传感器505连接，第二传感控制器502通过传导线517与第二传感器506连接，第三传感控制器503通过传导线517与第三传感器507连接，第四传感控制器504通过传导线517与第四传感器508连接。
进一步，第一伸缩管205、第二伸缩管206、第三伸缩管207、第四伸缩管208设置在内层机械保护壳216内侧壁下部，各伸缩管上端可以等间距与内层机械保护壳216的内侧壁固接；连接传感器和传感控制器的传导线517分别穿设在各个伸缩管中。
进一步，第一减震防护箱509、第二减震防护箱510、第三减震防护箱511、第四减震防护箱512分别设置在内层机械保护壳216内侧壁上部，第一减震防护箱509、第二减震防护箱510、第三减震防护箱511、第四减震防护箱512依次用于放置第一传感控制器501、第二传感控制器502、第三传感控制器503、第四传感控制器504；第五减震防护箱513、第六减震防护箱514、第七减震防护箱515、第八减震防护箱516依次设置于第一伸缩刀盘209、第二伸缩刀盘210、第三伸缩刀盘211、第四伸缩刀盘212，第五减震防护箱513、第六减震防护箱514、第七减震防护箱515、第八减震防护箱516依次用于放置第一传感器505、第二传感器506、第三传感器507、第四传感器508。防震保护箱采用铁皮弹簧海绵垫材质。
传感系统中的传导线517分别与自动控制升降刀盘系统的自动升降控制器214连接、与给水系统的水泵控制器304连接、与泥泵器控制器108连接，从而通过传感系统感知复合钻切系统中不同区域刀盘钻切头处的钻切力，即同一区域不同位置钻切头钻入硬土层时，传感系统会实时反馈信息以调节自动控制升降刀盘系统中的伸缩刀盘增加钻切力，对处于中硬土层的钻切头则减少钻切力，对处于软土层的钻切头则保持恒定的钻切力。因此，通过“加压-减压-恒压”原理，确保地下工程钻切施工时主体结构不发生倾斜，保证施工质量。传感系统的主要功能是实时感知并控制高压泥泵排泥系统、自动控制升降刀盘系统、给水系统、液压加压系统的正常运转工作。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置，其特征在于：包括高压泥泵排泥系统、自动控制升降刀盘系统、给水系统、液压加压系统、传感系统、复合钻切系统、转轴系统；
高压泥泵排泥系统包括排泥管、泥泵器、泥泵控制器(108)；自动控制升降刀盘系统包括伸缩臂、伸缩刀盘、固定刀盘、自动升降控制器、外层机械保护壳(215)、内层机械保护壳(216)；给水系统包括水泵(301)、给水管、水泵控制器(304)；液压加压系统包括液压器、液压管、液压控制器(407)；传感系统包括传感控制器、传感器、传导线(517)；复合钻切系统包括钻切头、螺旋式动力器(663)；转轴系统包括转轴齿轮、中心轴(703)；
其中，内层机械保护壳(216)位于外层机械保护壳(215)内部，中心轴(703)纵向穿设在外层机械保护壳(215)、内层机械保护壳(216)中，且中心轴(703)与外层机械保护壳(215)、内层机械保护壳(216)的纵向中心线同轴设置；
内层机械保护壳(216)的内部设置有水平支撑板，自动控制升降刀盘系统中的伸缩臂通过各自的上端分别均匀焊接在该水平支撑板的底部，伸缩臂的下端焊接伸缩刀盘，固定刀盘焊接在外层机械保护壳(215)的下端；进一步，在固定刀盘的底部和伸缩刀盘的底部焊接钻切头，螺旋式动力器(663)安装在中心轴(703)最下端，螺旋式动力器(663)的底部也焊接钻切头；
在中心轴(703)上安装有两个转轴齿轮，一个转轴齿轮与外层机械保护壳(215)焊接并嵌入中心轴(703)的外壁的预留洞口中，另一个转轴齿轮与内层机械保护壳(216)焊接并嵌入中心轴(703)的外壁的预留洞口中；
转轴系统中的转轴齿轮分别与液压加压系统中对应的液压管连接，若干液压管与对应的液压器连接，液压管的进端与液压器连接，液压管的出端与对应的转轴齿轮连接，带动对应的转轴齿轮转动，对应的转轴齿轮带动对应的机械保护壳转动；
泥泵器控制器(108)与泥泵器连接，泥泵器连接排泥管，排泥管的最下端与中心轴(703)的底部平齐；
进水管的进水端与水泵(301)连接，进水管的出水端与中心轴(703)底部齐平；进水管安装在中心轴(703)中间；
传感控制器布设在内层机械保护壳(216)的内壁上部，传感器布设在伸缩刀盘的下部，各伸缩刀盘上的传感器通过传导线与对应的传感控制器连接；
传感系统中的传导线(517)分别与自动控制升降刀盘系统的自动升降控制器(214)连接、与给水系统的水泵控制器(304)连接、与泥泵器控制器(108)连接，从而通过传感系统感知复合钻切系统中不同区域刀盘钻切头处的钻切力，并实时反馈信息以调节自动控制升降刀盘系统中的伸缩刀盘增加钻切力，对处于中硬土层的钻切头则减少钻切力，对处于软土层的钻切头则保持恒定的钻切力。
2.根据权利要求1所述的用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置，其特征在于：高压泥泵排泥系统，包括第一排泥管(101)、第二排泥管(102)、第三排泥管(103)、第四排泥管(104)、第五排泥管(105)、第一高压泥泵器(106)、第二高压泥泵器(107)、泥泵器控制器(108)；
自动控制升降刀盘系统，包括第一伸缩臂(201)、第二伸缩臂(202)、第三伸缩臂(203)、第四伸缩臂(204)、第一伸缩刀盘(209)、第二伸缩刀盘(210)、第三伸缩刀盘(211)、第四伸缩刀盘(212)、第五固定刀盘(213)、自动升降控制器(214)、外层机械保护壳(215)、内层机械保护壳(216)；
给水系统，包括水泵(301)、第一给水管(302)、第二给水管(303)、水泵控制器(304)；
液压加压系统，包括第一液压器(401)、第二液压器(402)、第一液压管(403)、第二液压管(404)、第三液压管(405)、第四液压管(406)、液压控制器(407)；
传感系统，包括第一传感控制器(501)、第二传感控制器(502)、第三传感控制器(503)、第四传感控制器(504)、第一传感器(505)、第二传感器(506)、第三传感器(507)、第四传感器(508)、传导线(517)；
复合钻切系统，包括第一松树型钻切头(601)、第二松树型钻切头(602)、第三松树型钻切头(603)、第四松树型钻切头(604)、第五松树型钻切头(605)、第六松树型钻切头(606)、第七松树型钻切头(607)、第八松树型钻切头(608)、第九松树型钻切头(609)、第十松树型钻切头(610)、第十一松树型钻切头(611)、第十二松树型钻切头(612)、第十三松树型钻(613)、第十四松树型钻切头(614)、第十五松树型钻切头(615)、第十六松树型钻切头(616)、第十七松树型钻切头(617)、第十八松树型钻切头(618)、第十九松树型钻切头(619)、第二十松树型钻切头(620)、第二十一松树型钻切头(621)、第二十二松树型钻切头(622)、第二十三松树型钻切头(623)、第二十四松树型钻切头(624)、第二十五松树型钻切头(625)、第二十六松树型钻切头(626)、第二十七松树型钻切头(627)、第二十八松树型钻切头(628)、第二十九松树型钻切头(629)、第三十松树型钻切头(630)、第三十一松树型钻切头(631)、第三十二松树型钻切头(632)、第一M型钻切头(633)、第二M型钻切头(634)、第三M型钻切头(635)、第四M型钻切头(636)、第五M型钻切头(637)、第六M型钻切头(638)、第七M型钻切头(639)、第八M型钻切头(640)、第九M型钻切头(641)、第十M型钻切头(642)、第十一M型钻切头(643)、第十二M型钻切头(644)、第十三M型钻切头(645)、第十四M型钻切头(646)、第十五M型钻切头(647)、第十六M型钻(648)、第十七M型钻(649)、第十八M型钻(650)、第十九M型钻(651)、第二十M型钻(652)、第二十一M型钻(653)、第二十二M型钻切头(654)、第二十三M型钻切头(655)、第二十四M型钻切头(656)、第二十五M型钻切头(657)、第二十六M型钻切头(658)、第二十七M型钻切头(659)、第二十八M型钻切头(660)、第二十九M型钻切头(661)、风扇型钻切头(662)、螺旋式动力器(663)。
转轴系统，包括第一转轴齿轮(701)、第二转轴齿轮(702)，中心轴(703)；
其中，泥泵器控制器(108)与第一高压泥泵器(106)以及第二高压泥泵器(107)连接，第一高压泥泵器(106)并排连接第一排泥管(101)、第二排泥管(102)、第三排泥管(103)，第二高压泥泵器(107)并排连接第四排泥管(104)，第五排泥管(105)与第四排泥管(104)；各排泥管的最下端与中心轴(703)的底部平齐；
第一伸缩臂(201)下端焊接第一伸缩刀盘(209)，第二伸缩臂(202)下端焊接第二伸缩刀盘(210)，第三伸缩臂(203)下端焊接第三伸缩刀盘(211)，第四伸缩臂(204)下端焊接第四伸缩刀盘(212)，第五固定刀盘(213)焊接在外层机械保护壳(215)的下端；
进一步，在第五固定刀盘(213)的底部间隔均匀焊接三十二把松树型钻切头(601-632)；第一伸缩刀盘(209)的底部焊接八把M型钻切头(633-640)、第二伸缩刀盘(210)的底部焊接八把M型钻切头(641-648)、第三伸缩刀盘(211)的底部焊接六把M型钻切头(649-654)、第四伸缩刀盘(212)的底部焊接七把M型钻切头(655-661)，共焊接二十九把；螺旋式动力器(663)安装在中心轴(703)最下端，螺旋式动力器(663)的底部焊接风扇型钻切头(662)；
给水系统由水泵(301)并排连通第一进水管(302)、第二进水管(303)，进水管的进水端与水泵(301)连接，进水管的出水端与中心轴(703)底部齐平；第一进水管(302)安装在装置中心轴(703)中间的空层左侧，第二进水管(303)安装在装置中心轴(703)中间的空层右侧；
转轴系统中的第一转轴齿轮(701)、第二转轴齿轮(702)安装在装置中心轴(703)上，第一转轴齿轮(701)左侧与外层机械保护壳(215)焊接连接，外层机械保护壳(215)呈环状围绕第一转轴齿轮(701)焊接，第一转轴齿轮(701)嵌入中心轴(703)的外壁的预留洞口中，第一转轴齿轮(701)的右侧与中心轴(703)焊接。内层机械保护壳(216)左侧与第二转轴齿轮(702)焊接，第二转轴齿轮(702)嵌入中心轴(703)的外壁的预留洞口中，第二转轴齿轮(702)的右侧与中心轴(703)焊接；
液压加压系统中第一液压管(403)、第二液压管(404)与第一液压器(401)并排连接，第三液压管(405)、第四液压管(406)与第二液压器(402)并排连接；第一液压管(403)和第二液压管(404)与第一转轴齿轮(701)连接，第三液压管(405)和第四液压管(406)与第二转轴齿轮(702)连接；
第一传感器(505)设置于第一伸缩刀盘(209)，第二传感器(506)设置于第二伸缩刀盘(210)，第三传感器(507)设置于第三伸缩刀盘(211)，第四传感器(508)设置于第四伸缩刀盘(212)；第一传感控制器(501)通过传导线(517)与第一传感器(505)连接，第二传感控制器(502)通过传导线(517)与第二传感器(506)连接，第三传感控制器(503)通过传导线(517)与第三传感器(507)连接，第四传感控制器(504)通过传导线(517)与第四传感器(508)连接。
3.根据权利要求2所述的用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置，其特征在于：还包括第一伸缩管(205)、第二伸缩管(206)、第三伸缩管(207)、第四伸缩管(208)；
第一伸缩管(205)、第二伸缩管(206)、第三伸缩管(207)、第四伸缩管(208)设置在内层机械保护壳(216)内侧壁下部，连接传感器和传感控制器的传导线(517)分别穿设在各个伸缩管中。
4.根据权利要求2所述的用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置，其特征在于：还包括第一减震防护箱(509)、第二减震防护箱(510)、第三减震防护箱(511)、第四减震防护箱(512)、第五减震防护箱(513)、第六减震防护箱(514)、第七减震防护箱(515)、第八减震防护箱(516)；
第一减震防护箱(509)、第二减震防护箱(510)、第三减震防护箱(511)、第四减震防护箱(512)分别设置在内层机械保护壳(216)内侧壁上部，第一减震防护箱(509)、第二减震防护箱(510)、第三减震防护箱(511)、第四减震防护箱(512)依次用于放置第一传感控制器(501)、第二传感控制器(502)、第三传感控制器(503)、第四传感控制器(504)；
第五减震防护箱(513)、第六减震防护箱(514)、第七减震防护箱(515)、第八减震防护箱(516)依次设置于第一伸缩刀盘(209)、第二伸缩刀盘(210)、第三伸缩刀盘(211)、第四伸缩刀盘(212)，第五减震防护箱(513)、第六减震防护箱(514)、第七减震防护箱(515)、第八减震防护箱(516)依次用于放置第一传感器(505)、第二传感器(506)、第三传感器(507)、第四传感器(508)。
CN201810313822.3A 2018-04-10 2018-04-10 用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置 Pending CN108643839A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810313822.3A CN108643839A (zh) 2018-04-10 2018-04-10 用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810313822.3A CN108643839A (zh) 2018-04-10 2018-04-10 用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108643839A true CN108643839A (zh) 2018-10-12

Family

ID=63745596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810313822.3A Pending CN108643839A (zh) 2018-04-10 2018-04-10 用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108643839A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109184728A (zh) * 2018-10-30 2019-01-11 浙江科技学院 用于软硬地层的侧翼-垂向组合式多维冷冻钻切方法
CN109209421A (zh) * 2018-10-30 2019-01-15 浙江科技学院 用于软硬地层的磁力转换式换刀钻切方法
CN109209422A (zh) * 2018-10-30 2019-01-15 浙江科技学院 用于软硬地层的多区冷冻式智能升降钻切装置
CN109268023A (zh) * 2018-10-30 2019-01-25 浙江科技学院 用于软硬地层的倒杯型高水压伸缩式复合钻切装置
CN109268024A (zh) * 2018-10-30 2019-01-25 浙江科技学院 用于软硬地层的磁力转换式智能换刀钻切装置
CN109268025A (zh) * 2018-10-30 2019-01-25 浙江科技学院 用于软硬地层的侧翼-垂向组合式多维冷冻钻切装置
CN109356607A (zh) * 2018-10-30 2019-02-19 浙江科技学院 用于软硬地层的高水压伸缩式复合钻切方法
CN109403998A (zh) * 2018-10-30 2019-03-01 浙江科技学院 用于软硬地层的多区冷冻式升降钻切方法
CN111980383A (zh) * 2020-08-21 2020-11-24 江苏建筑职业技术学院 一种建筑施工机器人

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006009540A (ja) * 2004-06-23 2006-01-12 Sanwa Kizai Co Ltd 液体圧力センサ式拡大ヘッド
JP2008057306A (ja) * 2006-07-29 2008-03-13 Keiyolease Co Ltd 掘削装置
CN102337898A (zh) * 2011-02-23 2012-02-01 沈绍成 一种特大隧道盾构机行星子母钻头
CN103485724A (zh) * 2013-09-09 2014-01-01 浙江鼎业基础工程有限公司 一种扩底钻头
CN106223855A (zh) * 2016-09-06 2016-12-14 浙江省交通工程建设集团有限公司 一种用于嵌岩桩软硬不均地层的气压控制式切岩装置
CN107524450A (zh) * 2017-09-29 2017-12-29 中铁隧道局集团有限公司 可径向伸缩式刀盘及使用该刀盘的矩形盾构机

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006009540A (ja) * 2004-06-23 2006-01-12 Sanwa Kizai Co Ltd 液体圧力センサ式拡大ヘッド
JP2008057306A (ja) * 2006-07-29 2008-03-13 Keiyolease Co Ltd 掘削装置
CN102337898A (zh) * 2011-02-23 2012-02-01 沈绍成 一种特大隧道盾构机行星子母钻头
CN103485724A (zh) * 2013-09-09 2014-01-01 浙江鼎业基础工程有限公司 一种扩底钻头
CN106223855A (zh) * 2016-09-06 2016-12-14 浙江省交通工程建设集团有限公司 一种用于嵌岩桩软硬不均地层的气压控制式切岩装置
CN107524450A (zh) * 2017-09-29 2017-12-29 中铁隧道局集团有限公司 可径向伸缩式刀盘及使用该刀盘的矩形盾构机

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109356607A (zh) * 2018-10-30 2019-02-19 浙江科技学院 用于软硬地层的高水压伸缩式复合钻切方法
CN109209421A (zh) * 2018-10-30 2019-01-15 浙江科技学院 用于软硬地层的磁力转换式换刀钻切方法
CN109209422A (zh) * 2018-10-30 2019-01-15 浙江科技学院 用于软硬地层的多区冷冻式智能升降钻切装置
CN109268023A (zh) * 2018-10-30 2019-01-25 浙江科技学院 用于软硬地层的倒杯型高水压伸缩式复合钻切装置
CN109268024A (zh) * 2018-10-30 2019-01-25 浙江科技学院 用于软硬地层的磁力转换式智能换刀钻切装置
CN109268025A (zh) * 2018-10-30 2019-01-25 浙江科技学院 用于软硬地层的侧翼-垂向组合式多维冷冻钻切装置
CN109184728A (zh) * 2018-10-30 2019-01-11 浙江科技学院 用于软硬地层的侧翼-垂向组合式多维冷冻钻切方法
CN109403998A (zh) * 2018-10-30 2019-03-01 浙江科技学院 用于软硬地层的多区冷冻式升降钻切方法
CN109268024B (zh) * 2018-10-30 2020-07-24 浙江科技学院 用于软硬地层的磁力转换式智能换刀钻切装置
CN109184728B (zh) * 2018-10-30 2020-07-24 浙江科技学院 用于软硬地层的侧翼-垂向组合式多维冷冻钻切方法
CN109356607B (zh) * 2018-10-30 2020-10-16 浙江科技学院 用于软硬地层的高水压伸缩式复合钻切方法
CN109209421B (zh) * 2018-10-30 2020-11-27 浙江科技学院 用于软硬地层的磁力转换式换刀钻切方法
CN111980383A (zh) * 2020-08-21 2020-11-24 江苏建筑职业技术学院 一种建筑施工机器人

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108643839A (zh) 用于软硬地层的全刀盘升降式复合钻切装置
CN108643820B (zh) 用于软硬地层的离心排泥式气压加压钻切装置
CN108590509B (zh) 用于软硬地层的平衡伸缩式全水压钻切装置
CN104533467B (zh) 一种高承压水、断层破碎巷道的支护方法
CN104213833B (zh) 水平定向钻穿越施工方法及其钻孔设备
CN108241780A (zh) 复合盾构在岩土混合地质中掘进刀盘扭矩的计算方法
CN106223855B (zh) 一种用于嵌岩桩软硬不均地层的气压控制式切岩装置
CN105863499B (zh) 一种矿井专用同步钻孔设备
CN109356607B (zh) 用于软硬地层的高水压伸缩式复合钻切方法
CN109441468A (zh) 一种盾构开挖面冲击松动与破碎装置及其工作方法
CN107905728A (zh) 堆石区钻孔施工方法
CN204754762U (zh) 一种建筑用钻孔装置
CN109268024B (zh) 用于软硬地层的磁力转换式智能换刀钻切装置
CN203080528U (zh) 钻喷一体化地基处理专用钻具组件
CN205990915U (zh) 一种具有高压喷水防结泥饼功能的搅拌棒装置
CN109268025A (zh) 用于软硬地层的侧翼-垂向组合式多维冷冻钻切装置
CN109209421B (zh) 用于软硬地层的磁力转换式换刀钻切方法
CN109403998A (zh) 用于软硬地层的多区冷冻式升降钻切方法
CN109209422A (zh) 用于软硬地层的多区冷冻式智能升降钻切装置
CN207176789U (zh) 刀片式铣挖头
CN109268023B (zh) 用于软硬地层的倒杯型高水压伸缩式复合钻切装置
CN106049585A (zh) 辊槽成墙方法及装置
CN206647612U (zh) 两用型顶管机头
CN109184728A (zh) 用于软硬地层的侧翼-垂向组合式多维冷冻钻切方法
CN217538747U (zh) 多次扰动下煤巷顶板多层位分次定长注浆装置

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181012