[發(fā)明專利]一種具有密封閘門的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)泥餅清理裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010316481.2
• 申請(qǐng)日: 2020-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111632921A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李文新;向香彩;吳遁;冉建西;劉玉江;肖雪萌;寧波;楊妹;夏毅敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 水利部新疆維吾爾自治區(qū)水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院;中鐵十四局集團(tuán)隧道工程有限公司;中南大學(xué)
• 主分類號(hào): B08B3/02
• 分類號(hào): B08B3/02;E21D9/087
• 代理公司: 長(zhǎng)沙和誠(chéng)容創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43251
• 代理人: 彭慶

本發(fā)明提供一種具有密封閘門的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)泥餅清理裝置，在盾構(gòu)機(jī)原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加了用于沖涮泥餅的可旋轉(zhuǎn)的高壓水刀噴頭以及相應(yīng)的沖涮系統(tǒng)，包括高壓水刀噴頭、小回轉(zhuǎn)接頭、大回轉(zhuǎn)接頭、高壓水管、高壓水泵、液壓馬達(dá)、高壓水管安裝架、液壓缸、液壓缸流量監(jiān)測(cè)器和液壓缸控制器。利用高壓水刀噴頭噴射形成的高壓水刀對(duì)盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)面板上的泥餅進(jìn)行往復(fù)的切割沖洗，使泥餅的沖刷過(guò)程更為快速、徹底和安全，節(jié)約盾構(gòu)機(jī)停機(jī)沖洗泥餅的成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及盾構(gòu)機(jī)施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有密封閘門的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)泥餅清理裝置。

背景技術(shù)

土壓平衡盾構(gòu)是利用刀盤(pán)對(duì)正面土體進(jìn)行切削進(jìn)行隧道挖掘。當(dāng)土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在上軟下硬地層或者全斷面泥巖中掘進(jìn)時(shí)，刀盤(pán)極易產(chǎn)生泥餅。挖掘面的粘性土受到刀盤(pán)的碾壓，土體富含粘土礦物質(zhì)，粒徑小且粘性大，在盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中極易附著在刀盤(pán)上，在受到刀具切削、刀盤(pán)擠壓后極易自刀盤(pán)中心位置向四周逐步擴(kuò)散，形成泥餅；并在較高土倉(cāng)溫度及壓力的作用下不斷變厚變硬，最終導(dǎo)致刀具、刀盤(pán)進(jìn)渣口被渣土糊住，刀盤(pán)失去削土能力，刀盤(pán)扭矩和盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)阻力均迅速增大，螺旋輸送機(jī)無(wú)法出土，盾構(gòu)機(jī)不能往前推進(jìn)。泥土倉(cāng)內(nèi)溫度過(guò)高，縮短刀盤(pán)主軸承的使用壽命，加速主軸承的損壞，甚至?xí)霈F(xiàn)主軸承“燒結(jié)、抱死”的嚴(yán)重后果。

目前刀盤(pán)上解決泥餅的方法是加大泡沫劑的注入量，或者人工進(jìn)入刀盤(pán)面板進(jìn)行清理，或者是在盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)上增加相應(yīng)的沖洗管路。加大泡沫注入量的方法需要長(zhǎng)時(shí)間的浸泡，不僅會(huì)增加施工時(shí)間，同時(shí)還增加環(huán)境污染；人工進(jìn)入刀盤(pán)面前清理的方法，具有極大的危險(xiǎn)性，刀盤(pán)前方掌子面的坍塌會(huì)造成人員傷亡事故；現(xiàn)有的沖洗管路大多是在刀盤(pán)面板上固定布置，其噴出的高壓射流只能對(duì)水流路徑內(nèi)小范圍的泥餅進(jìn)行沖洗，不能對(duì)盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)上面的泥餅進(jìn)行較為徹底的沖洗；現(xiàn)有的沖洗裝置噴口大多固定在刀盤(pán)面板上，直接與泥土接觸，裸露在外的噴口極易被泥土堵塞，使噴口無(wú)法噴水。為避免現(xiàn)有盾構(gòu)機(jī)泥餅清理方法耗時(shí)長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)大、清理不徹底等問(wèn)題，本專利提出了一種具有密封閘門的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)泥餅清理裝置，彌補(bǔ)了原有沖涮裝置沖涮范圍小的缺點(diǎn)，極大的提高了盾構(gòu)機(jī)泥餅沖涮效率，減少了盾構(gòu)機(jī)停機(jī)清理泥餅的時(shí)間，節(jié)約成本，并且可防止泥土堵塞沖刷裝置的噴口；也杜絕了注射膨潤(rùn)土清洗泥餅造成的安全隱患和環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容

為解決土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在粘土地層的掘進(jìn)過(guò)程中，刀盤(pán)中心位置容易結(jié)泥餅從而影響盾構(gòu)機(jī)正常工作等問(wèn)題，本發(fā)明提供一種具有密封閘門的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)泥餅清理裝置，在盾構(gòu)機(jī)原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加了用于沖涮泥餅的可旋轉(zhuǎn)的高壓水刀噴頭以及相應(yīng)的沖涮系統(tǒng)，包括高壓水刀噴頭、小回轉(zhuǎn)接頭、大回轉(zhuǎn)接頭、高壓水管、高壓水泵、液壓馬達(dá)、高壓水管安裝架、液壓缸、液壓缸流量監(jiān)測(cè)器和液壓缸控制器。利用高壓水刀噴頭噴射形成的高壓水刀對(duì)盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)面板上的泥餅進(jìn)行往復(fù)的切割沖洗，使泥餅的沖刷過(guò)程更為快速、徹底和安全，節(jié)約盾構(gòu)機(jī)停機(jī)沖洗泥餅的成本。

本發(fā)明提供的一種具有密封閘門的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)泥餅清理裝置，包括高壓水刀噴頭、小回轉(zhuǎn)接頭、大回轉(zhuǎn)接頭、高壓水管、高壓水泵、液壓馬達(dá)、高壓水管安裝架和液壓缸，盾構(gòu)機(jī)的刀盤(pán)面板上設(shè)置有通孔，所述通孔內(nèi)設(shè)置有用于密閉所述通孔的密閉閘門，所述液壓缸設(shè)置在盾構(gòu)機(jī)上，所述液壓馬達(dá)、高壓水管和高壓水泵設(shè)置在所述高壓水管安裝架上，所述高壓水刀噴頭一端可活動(dòng)的穿插在所述盾構(gòu)機(jī)的刀盤(pán)面板上的通孔內(nèi)，另一端通過(guò)所述小回轉(zhuǎn)接頭與所述高壓水管的出水端連接，所述高壓水管的進(jìn)水端與所述高壓水泵的出水口連接，所述液壓馬達(dá)用于驅(qū)動(dòng)所述高壓水刀噴頭旋轉(zhuǎn)，所述高壓水管安裝架通過(guò)所述大回轉(zhuǎn)接頭與所述液壓缸的活塞桿端連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸上套裝有驅(qū)動(dòng)齒輪，所述高壓水刀噴頭上套裝有從動(dòng)齒輪，所述驅(qū)動(dòng)齒輪與所述從動(dòng)齒輪相互嚙合，其中液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸的軸線與驅(qū)動(dòng)齒輪的軸線相重合設(shè)置，高壓水刀噴頭的軸線與從動(dòng)齒輪的軸線相重合設(shè)置。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)齒輪的齒數(shù)少于所述從動(dòng)齒輪的齒數(shù)。