[發明專利]超大直徑軟土地層超深埋常壓換刀泥水氣平衡盾構機

有效

• 申請號: 202010413579.X
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111520152B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 閔銳;屠壘;袁向華;劉智輝;李浩;徐曉磊;吳兆宇;吳文斐;陳鼎;顧旭瑩;張雅瀾;翟一欣;陳柳鋒;琚俊;程瀛
• 申請（專利權）人: 上海隧道工程有限公司
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08;E21D9/06
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 宋小光

本發明涉及一種超大直徑軟土地層超深埋常壓換刀泥水氣平衡盾構機，包括：盾體；可轉動地安裝于盾體的前端的刀盤；以及裝設于刀盤的仿形刀，包括安裝于刀盤上的刀箱以及依次設于刀箱內的伸縮油缸、刀桿和刀頭，刀桿的第一端連接于伸縮油缸，伸縮油缸固定在刀箱的第一側，刀箱的第二側開口，刀頭固定于刀桿的第二端，刀桿的外側套設有彈簧，彈簧的兩端分別抵頂在刀桿外側設置的抵接板以及刀箱內側形成的抵接臺，彈簧在刀頭隨刀盤旋轉至底部位置時對刀桿施加工作載荷以避免刀頭超伸出刀箱的第二側開口。本發明通過計算彈簧的工作載荷，可以在無需仿形刀伸出時有效的避免了刀頭隨刀盤旋轉至刀盤底部位置時超伸出刀箱。

技術領域

本發明涉及盾構施工工程領域，特指一種超大直徑軟土地層超深埋常壓換刀泥水氣平衡盾構機。

背景技術

對于當今的地下空間施工，多數情況下盾構機施工都是曲線施工，需要轉彎和糾偏。這就需要在刀盤結構上安裝仿形刀，對于土體進行徑向超挖。在隧道內轉彎時，工況復雜，受力大，對于仿形刀的穩定性要求高，在結合超大直徑、軟土地層以及超深埋的條件，對仿形刀的穩定性要求就為嚴格了。

施工時，可以根據超挖直徑和超挖范圍的要求，從輻條兩端徑向伸出和縮回仿形刀，達到仿形切削的目的。若仿形刀在無需超挖段伸出或在需要超挖段伸出量過大，則會導致盾構機整體姿態下沉出現設備磕頭現象，并會加大隧道施工時的注漿量，增大施工成本。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種超大直徑軟土地層超深埋常壓換刀泥水氣平衡盾構機，解決現有的仿形刀穩定性不夠容易出現超挖現象而導致盾構機整體出現磕頭現象并加大施工時的注漿量進而增大施工成本的問題。

實現上述目的的技術方案是：

本發明提供了一種超大直徑軟土地層超深埋常壓換刀泥水氣平衡盾構機，包括：

盾體；

可轉動地安裝于所述盾體的前端的刀盤；以及

裝設于所述刀盤的仿形刀，包括安裝于刀盤上的刀箱以及依次設于所述刀箱內的伸縮油缸、刀桿和刀頭，所述刀桿的第一端連接于所述伸縮油缸，所述伸縮油缸固定在所述刀箱的第一側，所述刀箱的第二側開口，所述刀頭固定于所述刀桿的第二端，所述刀桿的外側套設有彈簧，所述彈簧的兩端分別抵頂在所述刀桿外側設置的抵接板以及所述刀箱內側形成的抵接臺，所述彈簧在所述刀頭隨刀盤旋轉至底部位置時對所述刀桿施加工作載荷以避免所述刀頭超伸出所述刀箱的第二側開口。

本發明提供的盾構機采用彈簧安裝于仿形刀箱體的內部，通過計算彈簧的工作載荷，選擇彈簧的直徑與圈數，使其最大工作載荷能夠大于仿形刀結構的自身重量，這樣可以在無需仿形刀伸出時有效的避免了刀頭隨刀盤旋轉至刀盤底部位置時超伸出刀箱，避免液壓系統的泄露，節約了施工成本，加大了施工安全性及穩定性。

本發明超大直徑軟土地層超深埋常壓換刀泥水氣平衡盾構機的進一步改進在于，還包括連接于所述盾體后端的盾構機車架以及安裝于所述盾構機車架的行走結構；

所述行走結構包括供盾構機車架安裝的支承梁、設于所述支承梁底部的兩個輪組以及設于兩個輪組間且供調節所述輪組移動方向的轉向裝置；

所述支承梁的兩端分別可翻轉地安裝于兩個輪組上，所述輪組可于管片上移動行走進而帶著所述盾構機車架移動行走。

本發明超大直徑軟土地層超深埋常壓換刀泥水氣平衡盾構機的進一步改進在于，還包括設于所述盾體內且供對所述刀盤進行沖洗的沖洗系統；

所述沖洗系統包括送泥管、中心管、循環管以及排漿管；

所述送泥管用于向位于刀盤背部的泥水倉輸入泥水，且所述送泥管的一端伸入所述泥水倉并位于所述刀盤的中心以上；

所述中心管的一端與所述送泥管相連通，所述中心管的另一端伸入所述泥水倉并與所述刀盤的中心相對；