[发明专利]盾构机刀盘在12点钟位置更换滚刀的工装及换刀方法

说明书

本发明公开了一种盾构机刀盘在12点钟位置更换滚刀的工装及换刀方法，解决了现有技术中滚刀更换效率低的问题。本发明盾构机刀盘在12点钟位置更换滚刀的工装，包括安全防护机构和吊装换刀机构，安全防护机构包括可拆卸设置在前隔板上的脚踏平台、爬梯机构以及设置在盾体上半圆内壁上的吊环；所述吊装换刀机构包括链条吊运装置和用于夹持滚刀的圆形夹具。本发明在盾构机进行更换刀盘滚刀时，不需要将刀盘滚刀旋转到水平位置（滚刀刀轴处于水平方向）才能进行更换，从而不需要将土压平衡盾构机中土舱中的渣土或者泥水平衡盾构机中泥水舱中的泥水必须降低到一半以下的位置，节省大量的时间，可减少刀盘转动次数，增强掘进效率和缩减施工工期。

技术领域

本发明涉及盾构换刀技术领域，特别是指一种盾构机刀盘在12点钟位置更换滚刀的工装及换刀方法。

背景技术

在当今各大中型城市广泛发展轨道交通的今天，盾构法施工因为其高效、安全、环保的巨大优势受到各业主和施工单位的青睐。盾构法施工是利用盾构刀盘上的刀具对地下掌子面进行开挖掘进，其中刀盘上的刀具更换尤其是滚刀的更换是一个较为重要的环节。

由于目前换刀工装的限制，使得每次更换滚刀时，我们需要将刀盘滚刀旋转到水平位置（滚刀刀轴处于水平方向）才能进行更换，尤其在大型盾构机中，需要将土压平衡盾构机中土舱中的渣土或者泥水平衡盾构机中泥水舱中的泥水必须降低到一半以下的位置，需要消耗大量的时间，刀盘也必须转动多次才能完全更换，严重影响了掘进效率和施工工期。且长时间的停机换刀对盾构机有着很大的影响：对于泥水平衡盾构机来说，泥膜可能会破裂、掌子面塌陷以及对泥水分离站消耗过大等；对于土压平衡盾构机来说，长时间的停机换刀可能导致出渣时间较长，有可能会出现卡盾等危险，严重影响了盾构机掘进效率和施工工期。

因此，迫切需要一种新型的能够在盾构机于12点钟位置（滚刀刀轴处于竖直方向）更换滚刀的特殊工装设计及换刀工序流程，来弥补这些缺点，从而大大增强掘进效率和缩减施工工期。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种盾构机刀盘在12点钟位置更换滚刀的工装及换刀方法，解决了现有技术中滚刀更换效率低的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种盾构机刀盘在12点钟位置更换滚刀的工装，包括安全防护机构和吊装换刀机构，安全防护机构包括可拆卸设置在前隔板上的脚踏平台、爬梯机构以及设置在盾体上半圆内壁上的吊环；所述吊装换刀机构包括链条吊运装置和用于夹持滚刀的圆形夹具。

所述前隔板上设有盾体人舱口和材料舱口，盾体人舱口和材料舱口均位于前隔板的上半圆上，盾体人舱口为人舱和泥水舱之间的连通通道，材料舱口为材料舱与泥水舱之间的连通通道。

所述脚踏平台通过螺栓与固定在前隔板上的卡块相连接。

所述爬梯机构包括爬梯本体，爬梯本体的两侧设有安全扶手，爬梯本体通过爬梯平台连接在前隔板上，上下相邻的两个爬梯本体通过挂钩件相连接。

所述链条吊吊运装置包括装配台和倒链，装配台通过固定支撑件可拆卸设置在滚刀刀座上，倒链与装配台配合进行滚刀更换，装配台上滑动设有横梁。

所述圆形夹具包括对称设置的两个半圆弧夹爪，两个半圆弧夹爪通过双头螺柱对滚刀进行固定并通过倒链进行吊运。

一种所述的盾构机刀盘在12点钟位置更换滚刀的工装的换刀方法，步骤如下：

S1：选定待换滚刀，然后根据待换滚刀位置，盾构机带动刀盘转动掘进，使待换滚刀处于12点钟位置；

S2：泥浆循环系统对待换滚刀所对应的泥水舱部分进行洗仓作业；

S3：在前隔板上布设安全防护机构，操作人员根据安全防护机构到达待换滚刀位置，然后利用吊装换刀机构对待换滚刀进行旧刀拆除和和新刀安装；