[发明专利]盾构机常压换刀刀盖、刀筒及换刀方法

说明书

本发明公开了一种盾构机常压换刀刀盖、刀筒及换刀方法，该盾构机常压换刀刀盖包括弧形盖顶、左侧壁、右侧壁，以及由弧形盖顶、左侧壁和右侧壁所限定的腔体，在弧形盖顶的下表面设置有两道用于容纳刀具的弧形凹槽，并在弧形凹槽的槽壁上开设有连通到外部用于连接冲洗水管的冲洗孔，通过该刀盖将刀具覆盖，能够封闭住刀筒与刀具之间的间隙，避免挖掘隧道时，渣土和泥水不断流入刀筒中集渣导致用于检测刀具磨损状况的传感器和线缆被挤压变形甚至断裂损坏。本发明提供的盾构机常压换刀刀筒包括该刀盖，还包括用于安装刀具的支架、内筒和外筒，该刀筒采用本发明提供的换刀方法能够实现在常压下更换刀具，使得整个换刀过程安全便捷高效。

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，具体涉及一种盾构机常压换刀刀盖、刀筒及换刀方法。

背景技术

随着地铁建设规模的不断扩大，盾构施工以其安全、快速、高效的特点，被广泛应用于城市地铁、市政公用管线、输油地下管道、煤矿开采等各类地下工程建设中。盾构的施工法是掘进机在掘进的同时构建隧道的支撑性管片，其采用盾构机这种大型装备进行隧道挖掘作业，盾构机可实现自动化作业，施工人员劳动强度低，且不影响地面交通与设施。

在盾构机挖掘隧道的同时，盾构机的刀具会不断受到磨损，如果刀具磨损过度且没有及时更换，则会破坏刀盘结构，造成盾构施工生产不能顺利进行，因此需要定时对盾构机的刀具进行检查、更换。

盾构机刀具的更换分为带压换刀方案和常压换刀方案，带压换刀方案需要向土仓内充气或采取其它措施对地层进行加固，以保证隧道内土体稳定，防止渣土、泥水等涌进土仓，带压换刀方案检查、更换刀具的实施难度大、时间长、费用高，很多盾构工程在穿越重要的建筑物及过海、过江时，大埋深、高水压等不良地质条件对刀具的检查和更换带来了很大的风险和难度，部分地段甚至不具备实施的条件，若工作压力过高，不再适宜采用带压换刀技术。常压换刀方案能够适应各种恶劣工况，且换刀时间短、换刀过程比较安全、不影响施工进度，因此，常压换刀方案是盾构机设计制造的发展方向。在设计盾构机时，通过将刀盘进行封闭式设计能够提供常压换刀环境，满足常压换刀方案的要求，进一步的，通过将刀具安装在刀筒中，再将刀筒安装在刀盘上，能够实现刀盘的封闭式设计，对于能够进行常压换刀的盾构机来说，刀筒相当于盾构刀具的载体，刀具预先安装在刀筒上，常压换刀时，通过更换刀筒来达到更换刀具的目的。

目前，对于现有的刀筒来说，盾构机在正常掘进过程中，泥水及渣土会通过刀具与刀筒之间的空隙进入刀筒内部使整个刀筒内部充满渣土，而刀筒内部安装了实时监测刀具旋转的传感器及电缆线和刀筒液压磨损检测管因盾构机刀盘支撑压力的需要，整个刀筒内部处于高水压环境，伴随着盾构掘进，渣土会不断的流入刀筒集渣，进而导致传感器的电缆线被挤压变形甚至发生断裂，且使得液压磨损检测管挤压碰触刀具而发生泄压，致使使刀具实时监测信号中断以及液压磨损检测报警，工作人员不能准确判断出刀具的运行状况，最终只能停止掘进、拆出刀筒，耽误施工。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种盾构机常压换刀刀盖、刀筒及换刀方法，解决现有技术中盾构机换刀作业繁琐耽误施工进度，以及盾构机工作时渣土容易涌入刀筒造成传感器的线路损坏的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的第一方面是：

提供一种盾构机常压换刀刀盖，包括弧形盖顶、左侧壁、右侧壁，以及由该弧形盖顶、左侧壁和右侧壁所限定的腔体，在该弧形盖顶的下表面设置有两道用于容纳刀具的弧形凹槽，并在该弧形凹槽的槽壁上开设有连通到外部用于连接冲洗水管的冲洗孔，该弧形盖顶上表面的四个角落处分别设置为平台部，各该平台部上均设置有连通到该刀盖下表面的第一螺纹孔，且在该左侧壁和右侧壁下方中部各设置有一用于穿过刀具轴的开口。

优选的，在该弧形盖顶的前端或后端设置有用于穿过刀具旋转检测管的管槽。

优选的，在该弧形盖顶的顶部固定设置有用于吊起该刀盖的吊环。