一种盾构刀盘及施工方法与流程-j9九游会真人

文档序号:35696282发布日期:2023-10-11 19:17阅读:8来源:国知局


1.本技术涉及隧道挖掘技术领域,尤其涉及一种盾构刀盘。


背景技术:

2.盾构机是进行隧道掘进的工程器械,主要由盾构机刀盘、前盾和后盾组成,在隧道掘进中,盾构机沿隧洞轴线向前推进的同时盾构机刀盘对隧道土壤进行挖掘盾构机的有效密封,确保开挖面的稳定、控制地表隆起及塌陷在规定范围之内,刀具的使用寿命以及在密封条件下的刀具更换,对一些恶劣地质如高水压条件的处理技术等方面的探索和研究解决。
3.现有盾构机是通过刀盘上不同的刀具对不同环境的隧洞施工的方法也不同,由于只是单纯依靠传统刀具进行挖掘,开挖效率低下,挖掘过程中遇到岩石等刀具磨损也比较大,并且刀具过于单一。
4.本

技术实现要素:

5.本技术提供了一种盾构刀盘,能够使得盾构机更有效的挖掘隧道。
6.本技术的实施例提供了一种盾构刀盘,包括:刀体、刀盘、滚刀、刮刀、喷头、多个中心钻装置,排料槽、刀盘设置在刀体内部,刀盘一侧的端面上安装有多组滚刀,滚刀具有两组,第一组滚刀的两侧各设置一组刮刀,第二组滚刀两侧各设置有中心钻装置,喷头具有两个,喷头在第二组滚刀围绕的中心点位置中,第一组排料槽设置在每两个中心钻装置之间,第二组排料槽设置在刀盘轴的中心点上。
7.在本技术实施例的提供的盾构刀盘中,中心钻装置包括钻体、第一液压缸、伸缩杆、驱动转轴,钻体呈圆柱体、钻体的一端活动连接有驱动转轴,钻体的另一端固定有钻头,伸缩杆的一端固定有驱动转轴,伸缩杆的另一端活动连接在第一液压缸缸孔的内壁上。
8.在本技术实施例的提供的盾构刀盘中,钻体包括多个短刀片、多个刮板、多个喷水头、多个喷火头、多个排料槽、底片,短刀片与刮板焊接在钻体的曲面上,钻体的上开设具有排料槽、圆形槽,喷火头固定在圆形槽内壁的底端,刮板有六组,每组刮板之间具有一个排料槽、短刀片与喷火头,刮板的长度与钻体的长度一致,排料槽位于刮板与短刀片之间,且排料槽的一端靠近钻头,排料槽小于刮板的长度,短刀片位于排料槽与喷火头之间,短刀片的长度小于排料槽的长度,短刀片一端靠近钻头,喷火头在短刀片与刮板之间,喷火头位于短刀片的中心位置,底片固定在钻体远离钻头的一端,喷水头固定在底片的一侧上,喷水头位于每组刮板之间,且喷水头位于刮板与排料槽之间。
9.在本技术实施例的提供的盾构刀盘中,滚刀具有两组,第一组滚刀由六个滚刀呈直线排列,第一组滚刀每三个滚刀之间具有第二组排料槽,第二组滚刀由10个滚刀组成,每五个滚刀之间围绕有喷头且与另五个喷头对立设置,并且第二组滚刀对立之间有第二组排料槽,第一组滚刀与第二组滚刀交叉之间有第二组排料槽。
10.在本技术实施例的提供的盾构刀盘中,排料槽具有两组,第一组排料槽具有四个,第一组排料槽每两个之间具有第二组滚刀,第二组排料槽位于刀盘轴的中心点。
11.在本技术实施例的提供的盾构刀盘中,短刀片一侧倾斜设置,另一侧固定在钻体的曲面上。
12.在本技术实施例的提供的盾构刀盘中,钻头呈圆锥体设置。
13.在本技术实施例的提供的盾构刀盘中,盾构机体包括第二液压缸,伸缩柱一端转动连接第二转轴驱动,另一端活动连接在第二液压缸上,第二转轴另一端固定连接刀盘。
14.在本技术实施例的提供的盾构刀盘中,喷头、喷水头、喷火头、均通过法兰连接在盾构机刀盘上。
15.本技术提供的盾构刀盘,盾构机开始向前挖掘,盾构机体连接的伸缩杆与驱动转轴开始带动四个中心钻装置转动,从而带动钻体上的钻头开始预损伤进行钻出凹槽,当钻头通过液压缸带动伸缩杆将钻体上的砖头伸入凹槽后,钻体上的短刀片、刮板、喷火头开始二次前进挖掘,挖掘后喷火头停止关喷火,喷水头开始喷水进行降温稀释后通过钻体上的排料口进行排料,从而中心钻装置对岩石造成临空面后,刀盘向前挖掘转动,大大减少刀片二次挖掘的阻力,形成一层套一层的开挖效果,大大提高挖掘效率。
16.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本技术。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本技术的一些实施例,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。
18.图1是本技术实施例提供的盾构刀盘整体结构示意图;
19.图2是本技术实施例提供的盾构刀盘正面例示意图;
20.图3是本技术实施例提供的中心钻装置正面示意图;
21.图4是本技术实施例提供的盾构刀盘整体结侧面构示意图;
22.图5是本技术实施例提供的中心钻整体结构示意图;
23.图6是本技术实施例提供的喷水头结构示意图;
24.图7是本技术实施例提供的喷火头结构示意图。
25.主要元件及符号说明:
26.100、刀体;200、刀盘;201、第一组排料槽;202、第二组排料槽;
27.203、刮刀;204、第一组滚刀;205、喷头;206、第二组滚刀;
28.207、伸缩柱;300、中心钻装置;301、伸缩杆;302、驱动转轴;
29.303、钻头;400、法兰;500、钻体;501、喷火头;502、排料口;
30.503、刮板;504、短刀片;505、底片;506、喷水头。
具体实施方式
31.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
32.下面结合附图,对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.应当理解,在此本技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本技术。如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
34.应当理解,为了便于清楚描述本技术实施例的技术方案,在本技术的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如,第一凹槽和第二凹槽仅仅是为了区分不同的凹槽,并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
35.还应当进一步理解,在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
36.现有盾构机是通过刀盘上不同的刀具对不同环境的隧洞施工的方法也不同,由于只是单纯依靠传统刀具进行挖掘,开挖效率低下,挖掘过程中遇到岩石等刀具磨损也比较大,并且刀具过于单一。
37.参考图1-图6,本技术提供的盾构机刀盘200,包括:刀体100、刀盘200、滚刀、刮刀203、喷头205、多个中心钻装置300,排料槽、刀盘200设置在刀体100内部,刀盘200一侧的端面上安装有多组滚刀,滚刀具有两组,第一组滚刀204的两侧各设置一组刮刀203,第二组滚刀206两侧各设置有中心钻装置300,喷头205具有两个,喷头205在第二组滚刀206围绕的中心点位置中,第一组排料槽201设置在每两个中心钻装置300之间,第二组排料槽202设置在刀盘200轴的中心点上。
38.通过刀体100、刀盘200、滚刀、刮刀203、喷头205、多个中心钻装置300,排料槽、刀盘200设置在刀体100内部,第二液压缸带动中心钻装置300进行伸缩钻孔,通过钻头303四个装置钻孔出四个临空面,降低了刀盘200在破岩的过程中的破岩阻力,刀盘200一侧的端面上安装有多组滚刀,滚刀具有两组,第一组滚刀204的两侧各设置一组刮刀203,第一组滚刀204开始呈直线平铺开挖,第二组滚刀206继续二次开挖消磨后,刮刀203进行刮削,喷头205具有两个,喷头205在第二组滚刀206围绕的中心点位置中,在第一组滚刀204与第二组滚刀206消磨坚硬的岩石产生摩擦力会对滚刀严重发热磨损时,喷头205便开始喷水,通过喷头205喷水对滚刀进行降温保护减少损伤,第一组排料槽201设置在每两个中心钻装置300之间,在中心钻装置300挖掘产生的土会通过第二组排料槽202进行排料。
39.在一些实施例中,中心钻装置300包括钻体500、第一液压缸、伸缩杆301、驱动转轴302,钻体500呈圆柱体、钻体500的一端活动连接有驱动转轴302,钻体500的另一端固定有钻头303,伸缩杆301的一端固定有驱动转轴302,伸缩杆301的另一端活动连接在第一液压缸缸孔的内壁上。
40.通过设置中心钻装置300,在盾构机开始挖掘时,第一液压缸带动伸缩杆301,伸缩杆301带动驱动转轴302,驱动转轴302带动钻体500,钻体500的钻头303通过驱动转轴302进行转动破岩,液压缸带动伸缩杆301,伸缩杆301带动钻头303进行延升破岩通道。
41.在一些实施例中,钻体500包括多个段刀片504、多个刮板503、多个喷水头506、多个喷火头501、多个排料口502、底片505,段刀片504与刮板503焊接在钻体500的曲面上,钻
体500的上开设具有排料口502、圆形槽,喷火头501固定在圆形槽内壁的底端,刮板503有六组,每组刮板503之间具有一个排料口502、段刀片504与喷火头501,刮板503的长度与钻体500的长度一致,排料口502位于刮板503与段刀片504之间,且排料口502的一端靠近钻头303,排料口502小于刮板503的长度,段刀片504位于排料口502与喷火头501之间,段刀片504的长度小于排料口502的长度,段刀片504一端靠近钻头303,喷火头501在段刀片504与刮板503之间,喷火头501位于段刀片504的中心位置,底片505固定在钻体500远离钻头303的一端,喷水头506固定在底片505的一侧上,喷水头506位于每组刮板503之间,且喷水头506位于刮板503与排料口502之间。
42.通过钻体500包括多个段刀片504、多个刮板503、多个喷水头506、多个喷火头501、多个排料口502、底片505,段刀片504与刮板503焊接在钻体500的曲面上,通过第一液压缸带动伸缩杆301,伸缩杆301带动驱动转轴302,驱动转轴302带动钻体500,钻体500上的钻头303通过驱动转轴302进行转动破岩,伸缩杆301带动钻头303进行延升破岩通道后,在段刀片504与刮板503及喷火头501配合下,挖掘出一个圆形凹槽,制造出临空面,对岩石进行第一次损伤,之后钻体500的上开设具有排料口502通过钻体500产生的泥土通过排料口502排出。钻体500上均设置由喷火头501,喷火头501与供气管之间螺纹连接,喷火头501的底部还设有法兰400,法兰400通过螺纹连接与圆形槽内壁通过螺丝固定连接,传统盾构机刀盘200上通过推力对岩石进行磨碎,可一旦遇到超硬的岩石时,刀具损伤过大,通过设计喷火头501进行喷火对岩石进行喷火降低岩石硬度,喷水头506位于每组刮板503之间,且喷水头506位于刮板503与排料口502之间,在通过高温喷烤过后,段刀片504与刮板503会有严重损伤,此时在喷火头501结束时,喷水头506对段刀片504与刮板503进行喷水降温起到保护的作用延长段刀片504与刮板503的使用寿命。
43.在一些实施例中,滚刀具有两组,第一组滚刀204由六个滚刀呈直线排列,第一组滚刀204每三个滚刀之间具有第二组排料槽202,第二组滚刀206由10个滚刀组成,每五个滚刀之间围绕有喷头205且与另五个喷头205对立设置,并且第二组滚刀206对立之间有第二组排料槽202,第一组滚刀204与第二组滚刀206交叉之间有第二组排料槽202。
44.通过第一组滚刀204每三个滚刀之间具有第二组排料槽202,第一滚刀呈直线排列对岩石进行磨碎后,第二组滚刀206由10个滚刀组成,每五个滚刀之间围绕有喷头205且与另五个喷头205对立设置,第二滚刀进行二次削碎,在第一滚刀与第二滚刀消磨岩石产生的碎石与泥土会通过排料槽进行排出,在滚刀消磨岩石时产生高温,高温会对滚刀产生损伤,喷头205在滚刀进行工作时进行喷水降温保护滚刀在使滚刀寿命延长。
45.在一些实施例中,排料槽具有两组,第一组排料槽201具有四个,第一组排料槽201每两个之间具有第二组滚刀206,第二组排料槽202位于刀盘200轴的中心点。
46.通过设置排料槽,第一组排料槽201在刀盘200工作磨削产生的泥土与碎块,会通过第一组排料槽201进行排出,防止碎石与泥土堆积,第二组排料槽202位于刀盘200轴的中心点,防止第一排料槽排不干净时第二排料槽进行二次排料。
47.在一些实施例中,段刀片504一侧倾斜设置,另一侧固定在钻体500的曲面上。
48.通过段刀片504一侧倾斜设置,在中心钻装置300进行挖掘时,转轴驱动带动钻体500,钻体500带动钻头303进行预挖掘,当段刀片504开始二次挖掘消磨时会加快效率。
49.在一些实施例中,钻头303呈圆锥体设置。
50.通过设置圆锥体钻头303在对岩石的挖掘效率大大提升,通过钻头303对岩石预伤害后段刀片504倾斜设置,短刀对岩石磨削效率在次提升进行二次损伤岩石,在通过刮刀203进行挖掘。
51.在一些实施例中,盾构机体包括第二液压缸,伸缩柱207一端转动连接第二转轴驱动,另一端活动连接在第二液压缸上,第二转轴另一端固定连接刀盘200。
52.通过在盾构机体设置第二液压缸,启动盾构机时,液压缸带动伸缩柱207,伸缩主带动第二转轴驱动,第二转轴驱动带动刀盘200进行推压及转动挖掘。
53.在一些实施例中,喷头205、喷水头506、喷火头501、均通过法兰400连接在盾构机刀盘200上。
54.通过在钻体500上均设置由喷火头501,喷火头501与供气管之间螺纹连接,喷火头501的底部还设有法兰400,法兰400通过螺纹连接与圆形槽内壁通过螺丝固定连接,传统盾构机刀盘200上通过推力对岩石进行磨碎,可一旦遇到超硬的岩石时,刀具损伤过大,通过设计喷火头501进行喷火对岩石进行喷火降低岩石硬度,喷水头506位于每组刮板503之间,且喷水头506位于刮板503与排料槽之间,在通过高温喷烤过后,段刀片504与刮板503会有严重损伤,喷水头506的底部设置有法兰400,法兰400尼通过螺纹连接与底片505通过螺丝固定连接,此时在喷火头501结束时,喷水头506对段刀片504与刮板503进行喷水降温起到保护的作用延长段刀片504与刮板503的使用寿命。
55.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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