[發明專利]多刀頭垂直盾構系統

有效

• 申請號: 202110659722.8
• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號: CN113338943B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 成志東;李辛沫;梁穩根
• 申請（專利權）人: 五邑大學
• 主分類號: E21D1/06
• 分類號: E21D1/06;E21D1/03
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 梁國平

本發明公開了一種多刀頭垂直盾構系統，包括盾構平臺和轉筒，轉筒穿過盾構平臺中央，盾構平臺上設有用于驅動轉筒的第一驅動裝置，盾構平臺上設有用于調節轉筒位置的鎖緊裝置，轉筒下方設置有內圈刀盤，內圈刀盤上設有內圈刀頭，轉筒靠近內圈刀頭的外側上設置有多個伸縮臂，多個伸縮臂下方均設置有外圈刀盤，外圈刀盤下方設置有外圈刀頭，內圈刀頭與外圈刀頭均設置為斜面刀頭，內圈刀盤上設置有用于控制內圈刀頭繞內圈刀盤旋轉的第二驅動裝置，外圈刀盤上設置有用于驅動外圈刀頭旋轉的第三驅動裝置。外圈刀頭與內圈刀頭同時工作，避免了單獨使用一個刀頭進行挖掘時，挖出的泥土或巖石堆疊至一旁，導致無法繼續挖掘的問題，提高了挖掘效率。

技術領域

本發明涉及水利蓄能技術領域，特別涉及一種多刀頭垂直盾構系統。

背景技術

在人們對于地表勘探或挖掘的過程中，通常使用盾構機來進行通道的挖掘。盾構機的工作原理是一個圓柱體的鋼組件沿隧洞軸線邊向前推進邊對土壤進行挖掘。該圓柱體組件對挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時支撐的作用，承受周圍土層的壓力，有時還承受地下水壓以及將地下水擋在外面，人們通常使用盾構機來進行垂向通道的挖掘。相關技術中的盾構機，通常在盾構機的底部設置一個刀頭，通過這個刀頭來進行坑道的挖掘，效率較低。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種多刀頭垂直盾構系統，在盾構機下方的不同位置上安裝有多個刀頭，通過控制各刀頭先后或同時進行工作，更合理地進行挖掘，極大地提高了挖掘效率。

本發明提出了一種多刀頭垂直盾構系統，包括盾構平臺和轉筒，所述盾構平臺周圍環設有支撐裝置，所述支撐裝置用于將所述盾構平臺固定在井壁上，所述盾構平臺中央設置有內圈通孔，所述轉筒穿過所述盾構平臺上的所述內圈通孔，所述盾構平臺上設有用于驅動所述轉筒轉動的第一驅動裝置，所述盾構平臺上設有用于調節所述轉筒位置的鎖緊裝置，所述轉筒下方設置有內圈刀盤，所述內圈刀盤上設有內圈刀頭，所述轉筒靠近所述內圈刀頭的外側上設置有多個伸縮臂，多個所述伸縮臂下方均設置有外圈刀盤，所述外圈刀盤下方設置有外圈刀頭，所述內圈刀頭與所述外圈刀頭均設置為斜面刀頭，所述內圈刀盤上設置有用于控制所述內圈刀頭繞所述內圈刀盤旋轉的第二驅動裝置，所述外圈刀盤上設置有用于控制所述外圈刀頭繞所述外圈刀盤旋轉的第三驅動裝置。

根據本發明實施例的多刀頭垂直盾構系統，至少具有如下有益效果：通過支撐裝置將盾構平臺支撐在井壁上，盾構平臺中央設置有轉筒，轉筒下方設置有內圈刀盤，內圈刀盤上安裝有內圈刀頭，且轉筒上靠近內圈刀頭的外側上設置有多個伸縮臂，伸縮臂下方連接有外圈刀盤以及外圈刀頭。外圈刀頭與內圈刀頭同時工作，避免了單獨使用一個刀頭進行挖掘時，挖出的泥土或巖石堆疊至一旁，導致無法繼續挖掘的問題，提高了挖掘效率。

根據本發明的一些實施例，還包括橫向工作車，所述橫向工作車通過吊纜與所述盾構平臺連接，所述橫向工作車包括車體，支撐件，伸縮桿，第四驅動裝置，橫向刀盤以及橫向刀頭，所述支撐件設置在所述車體的一端，所述伸縮桿設置在所述車體上遠離所述支撐桿的一端，所述橫向刀盤安裝在所述伸縮桿上，所述橫向刀盤上安裝有所述橫向刀頭，所述第四驅動裝置用于驅動所述橫向刀頭在所述橫向刀盤上轉動。在盾構平臺下方設置有橫向工作車，在使用內圈刀頭或外圈刀頭挖出坑后，將橫向作業車調入坑中，通過橫向工作車在坑內對坑壁逐步進行挖掘，直至整層挖空。此時可使用內圈刀頭與外圈刀頭對其他地方進行挖掘，提高了挖掘效率。

根據本發明的一些實施例，所述支撐件包括支撐桿和用于插入巖層中對所述車體進行固定的固定釘，所述支撐桿與所述車體鉸接，所述固定釘通過所述支撐桿與所述車體連接。通過固定釘插入巖層中來對車體進行固定，便于橫向刀頭穩定工作。

根據本發明的一些實施例，所述橫向工作車還包括履帶，所述履帶設置在所述車體下方，所述履帶用于驅動所述橫向工作車移動。使用履帶作為橫向工作車的移動工具，履帶更適用于巖土層上的載具移動。