[实用新型]一种盾构机的滚刀安装结构

说明书

本实用新型公开了一种盾构机的滚刀安装结构，包括座体，座体限定有前端和后端敞开的容纳空间，座体的相对的两个侧板开设有通连容纳空间的条形安装槽，滚刀部分伸入容纳空间中，且滚刀轴向两侧的刀轴伸入条形安装槽，并可沿条形安装槽前后移动，条形安装槽的后壁安装有弹性件，弹性件的前端直接或者通过中间件与刀轴弹性相抵。本实用新型使滚刀能在复合地层中，自动调节伸出长度以适应不同硬度的地层段。

技术领域

本实用新型涉及盾构机领域，特别涉及一种盾构机的滚刀安装结构。

背景技术

目前，盾构施工法被广泛应用于隧道的施工建设，在盾构施工过程中，盾构机在地层中靠千斤顶在后部加压推进，通过盾构外壳和管片支承四周土体防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置进行土体切削开挖，并拼装预制混凝土管片，以形成隧道结构。

盾构机的切削装置主要包括装于盾构机旋转驱动机构上的刀盘以及装于刀盘上的刀具，刀具一般包括滚刀、齿刀和刮刀(或切刀)，所述刀具部分轴向向前伸出刀盘，并可在盾构机推进的过程中，在旋转的刀盘的驱动下，切削土体，以实现地层的开挖。

对于不同地层的开挖，刀盘上的刀具一般会采用不同的形式，例如，开挖地层为硬岩时，主要由滚刀参与切削为佳；开挖地层为较软岩石时，主要由齿刀参与切削为佳，而开挖软土或者破碎软岩时，则主要刮刀参与切削为佳。

但是，在实际施工中，隧道所经的地层多为复合地层(即在开挖断面范围内和开挖延伸方向上，包括至少两种不同地层)，因此，刀盘上一般会同时安装滚刀、齿刀和刮刀，且由于盾构机通过粘土地层段时容易在刀盘中心区和土舱中心区形成泥饼。而刀盘中心区的泥饼会造成刀盘能够转动，但盾构机却不能掘进的现象。土舱中心区的泥饼，则会造成刀盘转动负荷加大，甚至停止转动，同时导致舱体内温度急剧升高，影响主轴承密封的寿命，甚至毁坏轴承密封。为了提高碴土的流动性，防止上述现象的发生，刀具布置采取了针对性较强的防泥饼措施，即确保刀具伸出刀盘的较大长度，其中，将滚刀伸出刀盘的长度设置约190mm，且比齿刀和刮刀伸出刀盘的长度分别大30mm和50mm，这样，盾构机在复合地层中掘进时，能使刀盘前方切削下来的碴土有较大的流动空间，有利于刀盘前方碴土的流动。同时，由于滚刀伸出刀盘分别比刮刀和齿刀多50mm和30mm，因此，在硬岩地层段掘进时刮刀受到滚刀和齿刀的保护，滚刀的最大磨损量为可达50mm，齿刀的最大磨损量则为20mm。可基本顺利实现复合地层的开挖工作。

但是，由于滚刀伸出刀盘的长度较大，其承受的切向力也相应较大，且工作过程中，无法自动调节伸出长度，在开挖复合地层的硬岩地层段时(应当说明的是，切削装置进行复合地层的切削开挖过程中，滚刀在硬岩地层段受承受的反推力明显大于软岩或者粘土地层段)，容易出现滚刀崩刀的情况。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种盾构机的滚刀安装结构，旨在使滚刀能在复合地层中，自动调节伸出长度以适应不同硬度的地层段。

为实现上述目的，本实用新型提出一种盾构机的滚刀安装结构，包括座体，座体限定有前端和后端敞开的容纳空间，座体的相对的两个侧板开设有通连容纳空间的条形安装槽，滚刀部分伸入容纳空间中，且滚刀轴向两侧的刀轴伸入条形安装槽，并可沿条形安装槽前后移动，条形安装槽的后壁安装有弹性件，弹性件的前端直接或者通过中间件与刀轴弹性相抵。

本实用新型技术方案在条形安装槽的后壁安装有前端直接或者通过中间件与滚刀的刀轴弹性相抵的弹性件，以提高滚刀的前后方向(即刀盘的轴向方向)的自由度，当盾构机在软岩或粘土地层段掘进时，滚刀遇到的反推力较小，弹性件向后的压缩量较小，滚刀伸出刀盘的长度较大，保证刀盘前方切削下来的碴土有较大的流动空间，有利于刀盘前方碴土的流动；当遇到坚硬孤石或硬岩地层段时，滚刀遇到的反推力较大，弹性件向后的压缩量较大，滚刀伸出刀盘的长度较小，可提供更大的推力挤压破碎硬岩的同时，承受的切向力相应较小，可大幅降低滚刀崩刀的概率。从而使滚刀能在复合地层中，自动调节伸出长度以适应不同硬度的地层段。

附图说明