[实用新型]一种盾构掘进机刀盘及盾构掘进机

说明书

本实用新型公开了一种盾构掘进机刀盘及盾构掘进机，其包括外刀盘和内刀盘，所述外刀盘呈环状，所述内刀盘嵌套在所述外刀盘的中部镂空处，且所述外刀盘和所述内刀盘的轴向间距为120~300cm。所述外刀盘和所述内刀盘分别具有独立的驱动系统，且所述外刀盘和所述内刀盘的驱动系统分别连接带有顺时针转动控制回路和逆时针转动控制回路的控制器。本实用新型能适应于超大断面隧道开挖掘进，且刀盘维护方便。

技术领域

本实用新型涉及盾构掘进机，特别是一种盾构掘进机刀盘及盾构掘进机。

背景技术

盾构掘进机是一种隧道掘进的专用工程机械。现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术。

盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程，目前已向着超大断面、异型断面及组合式断面发展。但现有盾构掘进机的刀盘一般是整体刀盘，隧道断面同步开挖掘进，因而不适应于超大断面隧道（直径16米及以上）施工。

中国专利CN109184717A公开了一种盾构机刀盘，其虽然包括依次嵌套的外限径刀盘、内消磨刀盘、中心刀盘，但其采用一套传动系统控制外限径刀盘、内消磨刀盘、中心刀盘进行同步掘进和破碎工作，且外限径刀盘仅用于隧道外围的掘进和破碎，中心刀盘用于隧道中部的掘进和破碎，内消磨刀盘用于对外限径刀盘和中心刀盘工作过程中产生的砾石和土壤进行再破碎，因而外限径刀盘的径向宽度很小（内、外圈的半径差值小），不利于对其进行维护，且一套传动系统控制三个刀盘，驱动力受限，因而仍然不适应于超大断面的施工。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有盾构掘进机刀头不适应超大断面隧道施工的不足，提供一种适应超大断面隧道施工的盾构掘进机刀头及盾构掘进机。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种盾构掘进机刀盘，其包括外刀盘和内刀盘，所述外刀盘呈环状，所述内刀盘嵌套在所述外刀盘的中部镂空处，且所述外刀盘和所述内刀盘的轴向间距为120~300cm。

本实用新型本着“环形开挖，预留核心土”的原则，通过将盾构掘进机刀盘设计为内外嵌套的外刀盘和内刀盘，且外刀盘为环状，外刀盘和内刀盘的轴向间距为1环－2环，从而可实现将一个隧道断面分为两部分，分步开挖，不仅缩小开挖面积，且始终保持掌子面形成一个长120~300cm（即1环~2环，1环的长度是行业内约定的，一般为120cm或150cm）的核心土台，从而增加了掌子面稳定性，减小了盾前沉降。

优选地，所述外刀盘和所述内刀盘分别具有独立的驱动系统，且所述外刀盘和所述内刀盘的驱动系统分别连接带有顺时针转动控制回路和逆时针转动控制回路的控制器，所述外刀盘和所述内刀盘分别还具有独立的注浆系统、泥土仓和排渣系统，以方便对内、外刀盘的独立控制，保证内、外刀盘工作状态的互不影响，并始终保持掌子面形成核心土台。

优选地，所述外刀盘的顺时针转动控制回路启动时，所述内刀盘的逆时针转动控制回路动作。或者，所述外刀盘电的逆时针转动控制回路启动时，所述内刀盘的顺时针转动控制回路动作。

优选地，所述外刀盘的内、外圈半径差值不小于3米，所述内刀盘的直径不小于10米，不仅方便于对外刀盘及刀具的维护，而且使本实用新型确保能适应于超大断面的施工。

优选地，所述外刀盘的工作面上从外至内依次安装第一边缘刮刀、开挖刀、第二边缘刮刀，通过第一边缘刮刀和第二边缘刮刀可对首选开挖的环形断面定径，开挖刀实现环形断面的掘进和破碎。

优选地，所述内刀盘的工作面中部安装鱼尾刀，以方便对中心断面的开挖，加快开挖进度。

基于同一发明构思，本实用新型还提供了一种盾构掘进机，其包括从前部往尾部依次设置的前体、中体和盾尾，所述前体内安装所述的盾构掘进机刀盘。