CN210087327U - 一种隧道掘进机防卡盾装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种隧道掘进机防卡盾装置，包括前盾和后盾，前盾和后盾上均设有盾体粘土注入系统，前盾与后盾相连接，前盾前部设有刀盘加强环，刀盘加强环与刀盘相连接，前盾内设有主驱动，刀盘加强环上环设有石粉导流槽，石粉导流槽与前盾内排渣通道相连通；刀盘中心线与主驱动中心线处于同一水平线上，刀盘中心线与前盾中心线在竖直方向上留有间隙。本实用新型通过刀盘偏心超挖设置，保证顶部超挖的同时底部外径仍大于盾体，石粉导流槽引导石粉排渣通道流出，避免石粉抱死盾体，同时利用盾体粘土注入系统，通过及时注浆，防止石粉后流，造成后部堆积卡死盾体，三者结合大大降低盾体在掘进过程中被卡死的可能，提高了隧道掘进机的掘进效率。

Description

一种隧道掘进机防卡盾装置

技术领域

本实用新型涉及隧道施工装备的技术领域，尤其涉及一种隧道掘进机防卡盾装置。

背景技术

在我国经济高速增长的支持下，城市的地下管道、雨水管道、排污管道、电力管道、共同管沟的施工均广泛应用顶管技术，并且顶管机日渐趋向集成化、小型化发展。但现有的顶管技术面临着诸多问题：

常规盾构机在具备收敛性的岩层中掘进时很容易出现卡盾壳的问题，极大影响掘进效率。但是顶管机又由于主机与管节均需要移动，盾壳与管节均面临被卡的风险，一旦被卡，推力将急剧增加，直接影响到工程的成败，所以对于硬岩顶管机要采取方法避免其卡盾的发生。

目前，盾构机为避免盾体掘进过程卡盾现象采取的方法如下：常规盾构一般采用超挖刀等间距超挖，盾体悬空，掘进精度低，又由于受盾体减摩、沉降控制的影响，这种大超挖在顶管机上是不可行的；TBM一般采用扩挖刀偏心设计或抬升设计，能够实现岩层超挖，盾构机不卡盾且盾体近地运动，掘进精度高，但结构复杂，占用空间大，在顶管机上不适用。

在申请号为“201810721294.5”的一种可变直径的盾构机刀盘中采用粘土注入口的出口处倾斜设置有导流槽，虽然在一定程度上减少渣土对刀盘的阻碍，但是并不能解决盾构机卡盾的情况。

因此，一种结构简单、占用空间小适用于顶管机在硬岩中掘进并能解决隧道掘进机盾体卡盾问题的防卡盾装置亟需被提供。

实用新型内容

针对掘进机掘进过程中岩层收敛、挤压盾壳导致盾构机卡死的技术问题，本实用新型提出一种隧道掘进机防卡盾装置。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种隧道掘进机防卡盾装置，包括前盾和后盾，前盾和后盾上均设有盾体粘土注入系统，前盾与后盾相连接，前盾前部设有刀盘加强环，刀盘加强环与刀盘相连接，前盾内设有主驱动，所述刀盘加强环上环设有石粉导流槽，石粉导流槽与前盾内排渣通道相连通；所述刀盘中心线与主驱动中心线处于同一水平线上，刀盘中心线与前盾中心线在竖直方向上留有间隙。

优选地，所述相邻的石粉导流槽与刀盘加强环的外环整体形成一凹字形导流槽，石粉导流槽的整体剖面形状为口哨形。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过将刀盘中心线、主驱动的中心线相对于盾体的中心线向上偏移了一个距离，来补偿岩层的收敛量，保证顶部超挖的同时底部外径仍大于盾体，很好的解决了卡盾问题。在前盾与后盾设置两圈粘土注入系统，可实现即时的空隙填充，这就防止了石粉沿盾体四周向后流，造成后部堆积卡死盾体，还能避免超挖给软弱地层中掘进带来沉降的风险。在刀盘加强环上环周间隔分布一圈石粉导流槽，引导石粉排渣通道流出，避免石粉抱死盾体；隧道掘进机卡盾问题得到有效解决，大大提高了隧道掘进机的掘进效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中Ⅰ的局部放大图。

图3为图1中Ⅱ的局部放大图。

图4为图1中刀盘加强环的A-A剖视图。

图5为图1中刀盘加强环的展开示意图。

图6为图1中前盾与后盾上粘土注入通道的B-B剖视图。

图中，1为石粉导流槽，3为盾体粘土注入系统，4为刀盘加强环，5为排渣通道，6-1为前盾，6-2为后盾，7为主驱动中心线，8为刀盘中心线，9为前盾中心线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，一种隧道掘进机防卡盾装置，包括前盾6-1和后盾6-2，前盾6-1和后盾6-2上均设有盾体粘土注入系统3，前盾6-1与后盾6-2相连接，前盾6-1前部设有刀盘加强环4，刀盘加强环4与刀盘相连接，前盾6-1内设有主驱动，如图4和图5所示，所述刀盘加强环4上环向间隔设有石粉导流槽1，所述相邻的石粉导流槽1与刀盘加强环4的外环整体形成一凹字形导流槽，石粉导流槽的整体剖面形状为口哨形，石粉导流槽的开槽方向沿石粉受力方向，一侧高、一侧低交叉分布且连通至排渣通道5内，石粉导流槽前端浅后端深，导流槽前端窄后端宽整体类似一口哨，便于对进入的石粉进行乱削，石粉导流槽1与前盾6-1内排渣通道5相连通，利用石粉导流槽1引导石粉从排渣通道5内流出，避免石粉抱死前盾6-1和后盾6-2。

如图6所示，利用盾体粘土注入系统可实现即时的空隙填充，这就防止了石粉沿盾体四周向后流，造成后部堆积卡死盾体，还能避免超挖给软弱地层中掘进带来沉降的风险；所述刀盘中心线8与主驱动中心线7处于同一水平线上，刀盘中心线8与前盾中心线9在竖直方向上间隔设置即刀盘中心线8相对于前盾中心线9向上偏移一个距离，保证顶部超挖以及底部的外径仍大于前盾，补偿岩层的收敛量，很好的解决了卡盾问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种隧道掘进机防卡盾装置，包括前盾（6-1）和后盾（6-2），前盾（6-1）和后盾（6-2）上均设有盾体粘土注入系统（3），前盾（6-1）与后盾（6-2）相连接，前盾（6-1）前部设有刀盘加强环（4），刀盘加强环（4）与刀盘相连接，前盾（6-1）内设有主驱动，其特征在于，所述刀盘加强环（4）上环设有石粉导流槽（1），石粉导流槽（1）与前盾（6-1）内排渣通道（5）相连通；所述刀盘中心线（8）与主驱动中心线（7）处于同一水平线上，刀盘中心线（8）与前盾中心线（9）在竖直方向上留有间隙。

2.根据权利要求1所述的隧道掘进机防卡盾装置，其特征在于，所述相邻的石粉导流槽（1）与刀盘加强环（4）的外环整体形成一凹字形导流槽，石粉导流槽的整体剖面形状为口哨形。

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