CN220791224U - 一种土压-硬岩双模式盾构机刀盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于盾构机工程技术领域，具体涉及一种土压‑硬岩双模式盾构机刀盘，该盾构机刀盘包括盾构机主体、刀具以及管路装置；所述盾构机主体包括固定安装的辐条、辐板、外圈锥环板、支撑臂、连接法兰以及搅拌棒；所述刀具包括固定设置在所述盾构机主体上的滚刀、刮刀、超挖刀以及耐磨保护板；所述管路装置包括设置在所述盾构机主体背面的管路以及管路分配盒。不同地质条件下，盾构机刀盘可在土压和硬石模式之间切换。本实用新型的土压‑硬岩双模式盾构机刀盘能够适应软土、复合和岩石地层的掘进要求，能够简便、快捷地实现刀盘在土压与硬岩模式之间进行转换，降低施工成本，缩短工期。

Description

一种土压-硬岩双模式盾构机刀盘

技术领域

本实用新型属于盾构机工程技术领域，具体涉及一种土压-硬岩双模式盾构机刀盘。

背景技术

随着社会经济的发展，人类利用地下空间的需求不断增加，隧道工程呈现出爆发式的增长，盾构工法也得到了广泛地应用。在使用盾构机进行隧道施工时，通常需要根据不同的地质条件选择不同类型的盾构机。目前，常用的广义的盾构机类型主要有土压平衡盾构机（EPB）、泥水平衡盾构机和硬岩掘进机（TBM）。由于地质的复杂性，特别对一些长距离的软硬地层交替的地下隧道工程，单一类型的盾构机已经不能满足施工的需要，因此，发明了多模式盾构机，土压-硬岩双模式盾构机就是其中的一种。在进行模式变换时，因其出渣方式的不同，需要对刀盘进行相应的改造。而变换或者改造作业的效率将工期产生极大的影响。

目前，土压-硬岩双模式盾构机刀盘的设计，在进行模式转换时，改造的工作量较大，工期较长，需要耗费大量的人力物力。因此，急需发明一种新的土压-硬岩双模式盾构机刀盘及其转换方法，以解决上述施工难题。

发明内容

为了解决上述施工难题，本实用新型提供了一种土压-硬岩双模式盾构机刀盘。本实用新型的刀盘能够适应软土、复合和岩石地层的掘进要求，并且能够简便、快捷地实现在土压与硬岩模式之间进行转换，降低施工成本，缩短工期。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本实用新型的一个实施方式提供了一种土压-硬岩双模式盾构机刀盘，包括盾构机主体、刀具以及管路装置；所述盾构机主体包括固定安装的辐条、辐板、外圈锥环板、支撑臂、连接法兰以及搅拌棒；所述刀具包括设置在所述盾构机主体上的滚刀、刮刀、超挖刀以及耐磨保护板；所述管路装置包括设置在所述盾构机主体背面的管路以及管路分配盒。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的一种土压-硬岩双模式盾构机刀盘，所述辐条在盾构机主体上呈星型式均匀分布；所述辐板设置于所述辐条的间隙；所述外圈锥环板设置于所述盾构机主体正面外侧；所述连接法兰与所述盾构机主体同轴心，并设置于所述盾构机主体背面通过所述支撑臂连接；所述搅拌棒在所述盾构机主体的背面均匀分布于所述辐条的间隙。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的一种土压-硬岩双模式盾构机刀盘，所述滚刀设置于所述盾构机主体正面，且在所述辐条上呈条状排列，在所述辐板上呈线状排列；所述刮刀固定设置于所述辐条两侧；所述超挖刀设置于所述辐条底端；所述耐磨保护板焊接在盾构机主体的正面和外圈锥环板的外表面。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的一种土压-硬岩双模式盾构机刀盘，所述管路包括3条，分别为渣土改良剂、水和液压油的管路。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的一种土压-硬岩双模式盾构机刀盘，在土压模式下所述盾构机刀盘还包括渣土改良剂喷口、多通道旋转接头以及连接箱；所述渣土改良剂喷口从所述盾构机刀盘背面更换或者清理；所述多通道旋转接头的渣土改良剂和液压油管口通过所述连接箱、管路分配盒及相应的管路分别与所述渣土改良剂喷口和超挖刀连接；所述渣土改良剂喷口通过喷射泡沫或膨润土浆，经所述搅拌棒和所述支撑臂搅拌与渣土混合，提高渣土的流动性。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的一种土压-硬岩双模式盾构机刀盘，在硬岩模式下所述盾构机刀盘还包括喷水嘴、小旋转接头以及溜渣板；所述喷水嘴可从刀盘背面更换；所述小旋转接头与所述管路分配盒连接；所述溜渣板通过紧固件与预留接口连接；所述小旋转接头的除尘水口通过所述管路分配盒及相应的管路分别与喷水口连接；所述喷水嘴通过喷洒清水，起到除尘的效果。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的一种土压-硬岩双模式盾构机刀盘，所述盾构机刀盘从土压模式转换为硬岩模式时，拆除所述渣土改良喷口，安装所述喷水嘴；拆除所述多通道旋转接头和所述连接箱，将所述小旋转接头与所述管路分配盒连接；所述溜渣板利用紧固件与预留接口连接。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的一种土压-硬岩双模式盾构机刀盘，所述盾构机刀盘从硬岩模式转换为土压模式时，拆除所述喷水嘴，安装所述渣土改良喷口；拆除所述小旋转接头，将所述多通道旋转接头、连接箱与所述管路分配盒连接；拆除所述溜渣板。

本实用新型带来的有益效果是：通过模式转换，能够满足盾构机在土压和硬岩两种模式下的掘进作业要求，模式转换简便，转换作业的工期短，能够节省施工成本。

附图说明

图1为本实用新型土压模式刀盘的正面结构示意图；

图2为本实用新型土压模式刀盘的背面结构示意图；

图3为本实用新型土压模式刀盘的侧面剖视图；

图4为本实用新型硬岩模式刀盘的正面结构示意图；

图5为本实用新型硬岩模式刀盘的背面结构示意图；

图6为本实用新型硬岩模式刀盘的侧面剖视图。

其中，1-盾构机主体；2-刀具；3-管路装置；21-滚刀；22-刮刀；23-超挖刀；24-耐磨保护板；5-管路；6-管路分配盒；；8-渣土改良剂喷口；9-多通道旋转接头；10-连接箱；11-喷水嘴；12-小旋转接头；13-溜渣板；101-辐条；102-辐板；103-外圈锥环板；104-支撑臂；105-连接法兰；106-搅拌棒；107-溜渣板的连接接口。

实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。

本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1-6所示，本实用新型的较佳实施例提供了一种土压-硬岩双模式盾构机刀盘，包括盾构机主体1、刀具2以及管路装置3。盾构机主体1包括固定安装的辐条101、辐板102、外圈锥环板103、支撑臂104、连接法兰105以及搅拌棒106，在其背面还预留溜渣板的连接接口107。刀具2包括设置在盾构机主体1上的滚刀21、刮刀22、超挖刀23以及耐磨保护板24。管路装置3包括设置在盾构机主体1背面的管路5以及管路分配盒6。耐磨保护板24焊接在盾构机主体1的正面和外圈锥环板103的外表面，防止挖掘下来的渣土磨损盾构机主体1。

进一步地，辐条101在盾构机主体1上呈星型式均匀分布；辐板102设置于辐条101的间隙；外圈锥环板103设置于盾构机主体1正面外侧；连接法兰105与盾构机主体1同轴心，并设置于盾构机主体1背面通过支撑臂104连接；搅拌棒106在盾构机主体1的背面均匀分布于辐条101的间隙。

进一步地，滚刀21设置于盾构机主体1正面，且在辐条101上呈条状排列，在辐板102上呈线状排列；刮刀22固定设置于辐条101两侧；超挖刀23设置于辐条101底端，在需要时可以进行超挖作业。

进一步步地，管路5包括3条，分别为渣土改良剂、水和液压油的管路，均安装在盾构机主体1的背面；

进一步地，在土压模式下盾构机刀盘还包括渣土改良剂喷口8、多通道旋转接头9以及连接箱10；渣土改良剂喷口8从盾构机刀盘背面更换或者清理；多通道旋转接头9的渣土改良剂和液压油管口通过连接箱10、管路分配盒6及相应的管路5分别与渣土改良剂喷口8和超挖刀23连接；渣土改良剂喷口8通过喷射泡沫或膨润土浆，经搅拌棒106和支撑臂104搅拌与渣土混合，提高渣土的流动性。

进一步地，在硬岩模式下盾构机刀盘还包括喷水嘴11、小旋转接头12以及溜渣板13；喷水嘴11可从刀盘背面更换；小旋转接头12与管路分配盒6连接；溜渣板13通过紧固件与预留接口连接；小旋转接头12的除尘水口通过管路分配盒6及相应的管路5分别与喷水口连接；喷水嘴11通过喷洒清水，起到除尘的效果。

进一步地，盾构机刀盘从土压模式转换为硬岩模式时，拆除渣土改良喷口8，安装喷水嘴11；拆除多通道旋转接头9和连接箱10，将小旋转接头12与管路分配盒6连接；溜渣板13利用紧固件与预留接口连接。

进一步地，盾构机刀盘从硬岩模式转换为土压模式时，拆除喷水嘴11，安装渣土改良喷口8；拆除小旋转接头12，将多通道旋转接头9、连接箱10与管路分配盒6连接；拆除溜渣板13。

本实用新型所述的土压-硬岩双模式盾构机刀盘的工作原理：本实用新型的一种土压-硬岩双模式盾构机刀盘针对不同地质条件可在土压和硬石模式之间切换。通过土压-硬岩双模式转换，不仅能够满足盾构机在土压和硬岩两种模式下的掘进作业要求，并且模式转换简便，转换作业的工期短，能够节省施工成本，可广泛应用于盾构机工程机械技术领域，并产生良好的效益。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种土压-硬岩双模式盾构机刀盘，其特征在于，包括盾构机主体、刀具以及管路装置；所述盾构机主体包括固定安装的辐条、辐板、外圈锥环板、支撑臂、连接法兰以及搅拌棒；所述刀具包括设置在所述盾构机主体上的滚刀、刮刀、超挖刀以及耐磨保护板；所述管路装置包括设置在所述盾构机主体背面的管路以及管路分配盒。

2.根据权利要求1所述的土压-硬岩双模式盾构机刀盘，其特征在于，所述辐条在盾构机主体上呈星型式均匀分布；所述辐板设置于所述辐条的间隙；所述外圈锥环板设置于所述盾构机主体正面外侧；所述连接法兰与所述盾构机主体同轴心，并设置于所述盾构机主体背面通过所述支撑臂连接；所述搅拌棒在所述盾构机主体的背面均匀分布于所述辐条的间隙。

3.根据权利要求1所述的土压-硬岩双模式盾构机刀盘，其特征在于，所述滚刀设置于所述盾构机主体正面，且在所述辐条上呈条状排列，在所述辐板上呈线状排列；所述刮刀固定设置于所述辐条两侧；所述超挖刀设置于所述辐条底端；所述耐磨保护板焊接在盾构机主体的正面和外圈锥环板的外表面。

4.根据权利要求1所述的土压-硬岩双模式盾构机刀盘，其特征在于，所述管路包括3条，分别为渣土改良剂、水和液压油的管路。

5.根据权利要求4所述的土压-硬岩双模式盾构机刀盘，其特征在于，在土压模式下所述盾构机刀盘还包括渣土改良剂喷口、多通道旋转接头以及连接箱；所述渣土改良剂喷口从所述盾构机刀盘背面更换或者清理；所述多通道旋转接头的渣土改良剂和液压油管口通过所述连接箱、管路分配盒及相应的管路分别与所述渣土改良剂喷口和超挖刀连接；所述渣土改良剂喷口通过喷射泡沫或膨润土浆，经所述搅拌棒和所述支撑臂搅拌与渣土混合，提高渣土的流动性。

6.根据权利要求1所述的土压-硬岩双模式盾构机刀盘，其特征在于，在硬岩模式下所述盾构机刀盘还包括喷水嘴、小旋转接头以及溜渣板；所述喷水嘴可从刀盘背面更换；所述小旋转接头与所述管路分配盒连接；所述溜渣板通过紧固件与预留接口连接；所述小旋转接头的除尘水口通过所述管路分配盒及相应的管路分别与喷水口连接；所述喷水嘴通过喷洒清水，起到除尘的效果。

7.根据权利要求5所述的土压-硬岩双模式盾构机刀盘，其特征在于，所述盾构机刀盘从土压模式转换为硬岩模式时，拆除所述渣土改良喷口，安装所述喷水嘴；拆除所述多通道旋转接头和所述连接箱，将所述小旋转接头与所述管路分配盒连接；所述溜渣板利用紧固件与预留接口连接。

8.根据权利要求6所述的土压-硬岩双模式盾构机刀盘，其特征在于，所述盾构机刀盘从硬岩模式转换为土压模式时，拆除所述喷水嘴，安装所述渣土改良喷口；拆除所述小旋转接头，将所述多通道旋转接头、连接箱与所述管路分配盒连接；拆除所述溜渣板。