[发明专利]盾构机前端土体切削分割装置

说明书

本发明公开了一种盾构机前端土体切削分割装置及切削罩，前者包括刀盘和围绕刀盘圆周设置的切削罩，刀盘包括沿刀盘直径设置的多条辐条，在每条辐条上设有多个刀具，在刀盘的中心设有钻头；在切削罩的环形区域内设有若干个用于将土体分割成块的切割刀和若干个用于打碎块状土体的破碎刀；本发明的有益效果是：切削罩内圈和外圈的工作面为锯齿状，方便了切削罩插入土体，在环形区域内通过利用切割刀将土体切割分块，并利用尖锐型破碎刀打碎搅拌土体以增加土体的流动性，减少了泥饼的形成，对刀盘上的刀具起到了一个保护作用，同时提高了切割效率；刀盘中心钻头可增加刀盘切削土体部分的流动性，并保证盾构机正常稳定的土压平衡，避免超挖现象。

技术领域

本发明涉及盾构机掘进切削领域，具体是涉及盾构机刀盘前端土体切削分割装置及切削罩。

背景技术

盾构机是一种用于隧道掘进的工程机械设备，盾构机刀盘是盾构机的关键组成部分，主要用于切削开挖土体。现有的盾构机械大都采用刀盘整体向前推进进行土体开挖，开挖过程中存在刀盘转动掘进时扭矩较大、刀盘开挖中心区域土体扰动较大、盾构掘进轴向阻力较大等问题，若刀盘轴向推力较大易造成开挖区域上方的土面隆起而引起土压平衡失稳及超挖现象，而土体的流动不畅和整体固粘性，易在开挖过程中形成泥饼，造成刀具磨损而降低开挖效率。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种能方便插入土体的，能增加土体流动性，能减少泥饼形成的盾构机前端土体切削分割装置及有效保护刀盘的盾构机前端土体切削分割装置的切削罩。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一个方案是：盾构机前端土体切削分割装置，包括刀盘和围绕刀盘圆周设置的呈环形的切削罩，刀盘包括沿刀盘直径设置的多条辐条，在每条辐条上设有多个刀具，在刀盘的中心设有钻头；在切削罩的环形区域内设有若干个用于将土体分割成块的切割刀和若干个用于打碎块状土体的破碎刀；在盾构机进行隧道掘进时，切削罩先插入待开挖土体，进行分割土体，在刀盘中心设置的钻头是用以在土体中旋转以增加刀盘开挖区域土体的流动性。

进一步地，钻头与所述刀盘垂直，钻头可保证盾构机正常稳定的土压平衡，避免超挖现象。

进一步地，切削罩前端面(先与土体接触的面)的两圆周均呈锯齿状，锯齿状的前端面方便了切削罩插入土体。

进一步地，切割刀与所述的破碎刀交替周向设置在所述切削罩的环形区域内，实现了通过切割刀分割土体成块，破碎刀搅拌土体增加土体的流动性，减少了泥饼的形成。

进一步地，切割刀包括两个一端相交的刀头，两个刀头的另一端分别与所述切削罩环形区域的外边缘相交，这样切割刀就形成了一个空心的三角结构，或者，切割刀是楔形的，这样能实现对土体的切割。

进一步地，破碎刀头部尖锐，呈弯曲的长条状，长条状的破碎刀方便将成块的土体打碎。

进一步地，所述切削罩包括两层同心设置的内圈和外圈，在内圈上沿内圈周向方向开有若干个排土孔，土体被打碎后通过排土孔进入刀盘切削土体部分，避免了刀盘前土体堵塞。

第二个方案：盾构机前端土体切削分割装置的切削罩，切削罩围绕刀盘圆周设置，，切削罩包括两层同心设置的内圈和外圈，内圈和外圈之间形成环形区域，在切削罩的环形区域内设有若干个用于将土体分割成块的切割刀和若干个用于打碎块状土体的破碎刀。

进一步地，所述切割刀和所述破碎刀交替周向设置在所述切削罩的环形区域内，通过锯齿状圆周方便了切削罩插入土体，两个圆周之间的切割刀和破碎刀分工协作，为后续刀盘的工作提供了方便，一定程度上延长了刀盘上刀具的使用寿命。

进一步地，切削罩固定在盾构机盾体上，在所述内圈上沿内圈周向方向开有若干个排土孔。