[發明專利]一種方便刀具更換的盾構機結構及刀具更換方法

有效

• 申請號: 201811144750.0
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN108868803B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 黃大維;馮青松;劉林芽;雷曉燕;鄭明新;劉全民;王威;房建
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08
• 代理公司: 上海申蒙商標專利代理有限公司 31214
• 代理人: 徐小蓉

本發明公開了一種方便刀具更換的盾構機結構及刀具更換方法，包括設置于盾構機前端刀盤面上的若干刀盤刀座槽和一用于更換刀具的換刀刀座槽，所述刀盤刀座槽和所述換刀刀座槽內均嵌置多個刀座，所述刀座上安裝刀具，所述換刀刀座槽內設置有驅動所述換刀刀座槽內位于前端的所述刀座前移至所述刀盤刀座槽內的第一驅動機構。本發明的優點是：當盾構機位于地層中進行刀具更換的時候，不需要對于土艙內渣土進行清空處理，能夠通過機械裝置直接完成換刀，并將安裝有廢舊刀具的刀座壓入地層中，大大地提高了刀具的更換效率，并確保了刀具更換過程中的安全性。

技術領域

本發明屬于盾構隧道技術領域，具體涉及一種方便刀具更換的盾構機結構及刀具更換方法。

背景技術

現有的盾構隧道施工中，采用盾構機刀盤上的刀具對土層進行切削，因此，刀具不可避免地要發生磨損，尤其在砂卵石地層、泥巖地層、巖層等硬質地層中時，刀具磨損速度更快。隨著刀具磨損程度的增加，刀具切削地層的能力逐漸減弱，當刀具磨損到一定程度時，不得不進行刀具更換。

然而，當盾構機位于地層中進具刀具更換時，通常需要將土艙的渣土清空，為了保持開挖面平衡，土艙的水壓力通常較高。換刀操作人員需要進入帶有較高水壓的土艙內，先將發生磨損的舊刀具松開取出，再將新刀具安裝到位。盾構機刀具更換過程復雜，更換效率低，操作人員工作強度高，換刀風險大。

發明內容

本發明的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種方便刀具更換的盾構機結構及刀具更換方法，通過刀盤上的刀盤刀座槽和換刀刀座槽協調工作實現盾構機刀盤上的刀座更換，提高了盾構機換刀的效率。

本發明目的實現由以下技術方案完成：

一種方便刀具更換的盾構機結構，其特征在于，包括設置于盾構機前端刀盤面上的若干刀盤刀座槽和一用于更換刀具的換刀刀座槽，所述刀盤刀座槽和所述換刀刀座槽內均嵌置多個刀座，所述刀座上安裝刀具，所述換刀刀座槽內設置有驅動所述換刀刀座槽內位于前端的所述刀座前移至所述刀盤刀座槽內的第一驅動機構。

所述刀盤采用中間支承方式或外周支承方式，所述盾構機的土艙壁板中心位置設置有供所述換刀刀座槽進入的換刀刀座槽進口；所述換刀刀座槽進口處設有錐形蓋板及換刀刀座槽密刷。

所述換刀刀座槽呈長條狀結構，所述換刀刀座槽在土艙壁板外側的底部還設置有用于驅動所述換刀刀座槽整體前后移動的第二驅動機構。

所述刀盤刀座槽呈長條狀結構，所述刀盤刀座槽從所述刀盤面中心向邊緣延伸。

所述刀座上安裝有切削土體的刀具，所述刀座的左右兩側設置有側邊螺紋齒，所述刀座的上側邊設置有頂部螺紋齒。

所述第一驅動機構包括用于推動所述刀座向前移動的前推機構和兩個用于推動前端的所述刀座向下移動至所述刀盤刀座槽的換刀機構，所述前推機構于所述換刀刀座槽的上側通長設置，所述換刀機構設置于所述換刀刀座槽前端的左右兩側邊。

所述前推機構包括往復轉動的向前驅動螺紋，所述向前驅動螺紋與所述刀座的所述頂部螺紋齒相互配合，所述換刀機構包括往復轉動的向下驅動螺紋，所述向下驅動螺紋與所述刀座的所述側邊螺紋齒相互配合。

所述刀座的兩側邊設置有刀座卡扣，所述刀盤刀座槽的兩側邊設置有多個鎖止機構，所述刀座卡扣和所述鎖止機構相互配合。

所述刀盤面的中心設置向前凸出的魚尾刀。

一種涉及任一所述方便刀具更換的盾構機結構的刀具更換方法，其特征在于，所述刀具更換方法包括以下步驟：

步驟1：將盾構機刀盤中需要更換的刀座所在的刀盤刀座槽轉到垂直向下的位置；