[发明专利]一种可变直径的盾构机

说明书

本发明公开了一种可变直径的盾构机，包括可扩张刀盘、连接体、盾体，其特征在于：还包括压土装置，所述压土装置设置于所述可扩张刀盘与所述连接体之间，所述连接体与盾体连接，所述盾体包括管片安装装置、刀盘控制装置和盾体移动装置，所述盾体移动装置包括盾体抬升器和行进辅助轮，所述可扩张刀盘包括一个主刀盘和若干铰接于主刀盘边缘的矩形翻转刀体，所述压土装置包括“米”字形支承架和八个设置于所述支承架外侧的弧形板，所述支承架包括中心沿径向延伸的液压杆和固定液压杆的连接架，所述弧形板内侧与中心点与液压杆固定连接。本发明结构巧妙，盾构机刀盘和盾体能够同时改变直径，在一定范围内满足不同直径隧道的盾构要求。

技术领域

本发明涉及盾构机设备领域，尤其涉及一种可变直径的盾构机。

背景技术

盾构机具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响地面交通等特点，目前广泛应用于地下隧道的挖掘，而现有的盾构机由于刀盘直径固定，大多数只支持同一种规格隧道的开挖，但是在实际工程中，需要开挖的隧道直径大小不一，许多公司在使用一种盾构机一次后就需要换另一种规格的盾构机进行下次工程，造成很大的成本浪费。现有技术中，中国专利号为“ZL201420848279.4”公开了“一种直径可变的盾构机”，其申请日为2014年12月29日，公开日为2015年6月24日，该盾构机依次包括刀盘、前盾以及中盾，其特征在于所述刀盘外弧面上焊接有圆钢环，所述前盾外弧面以及所述中盾外弧面上分别焊接有圆钢筒。本发明的优点是，只需对刀盘、前盾、中盾的外壳体进行割除或焊接，无需重新制作刀盘、中盾、前盾，只需新制作盾体，而且盾构机内的动力系统及其内部其他部位不需进行改造即可满足两种类型的管片的掘进要求，盾构机改造工作量小，费用低，周期短，改造后性能可靠。

但是现有的盾构机在使用过程中，任然存在如下问题：一、现有的可变直径的盾构机大多是将可变直径的刀盘与各种规格固定直径的盾体连接，实现对不同规格隧道的盾构；二、现有的盾构机在使用时，刀盘盾构后的土体会出现上部松散的可能，同时在隧道壁会有很多碎土渣，对后序管壁的铺设可能会造成不利影响；三、现有的盾构机刀盘多为无法改变直径的，而可改变直径的刀盘容易在主刀盘与延伸部分之间卡入碎石或形成积土；四、现有的盾构机无法实现同一盾体完成不同规格隧道的盾构任务；五、现有的盾构机盾体与隧道面的摩擦力太大，使得盾体行进缓慢，也易造成磨损。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的上述问题，提供一种可变直径的盾构机，本发明结构简单，能够同时改变盾构机刀盘和盾体的直径，使之满足不同直径隧道的施工要求。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种可变直径的盾构机，包括可扩张刀盘、连接体、盾体，其特征在于：还包括压土装置，所述压土装置设置于所述可扩张刀盘与所述连接体之间，所述连接体与盾体连接，所述盾体包括管片安装装置、刀盘控制装置和盾体移动装置，所述盾体移动装置包括盾体抬升器和行进辅助轮，所述可扩张刀盘包括一个主刀盘和若干铰接于主刀盘边缘的矩形翻转刀体，所述压土装置包括“米”字形支承架和八个设置于所述支承架外侧的弧形板，所述支承架包括中心沿径向延伸的液压杆和固定液压杆的连接架，所述弧形板内侧与中心点与液压杆固定连接。

所述各弧形板拼成的圆形板直径与盾体直径相等，所述各弧形板可通过液压杆向外扩展。

所述可扩张刀盘上设置有刀具冲刷系统、刀具磨损报警系统和支撑座，所述翻转刀体通过液压杆连接于所述支撑座。

所述盾体抬升器为与盾体主轴连接的一组千斤顶，所述千斤顶固定于一个底部平台上，所述盾体抬升器用于保持所述盾体中心轴与所述可扩张刀盘中心点保持在一条水平直线上。

所述行进辅助轮设置在所述底部平台下，所述行进辅助轮用于支撑所述盾体移动。

本发明的有益效果主要表现在以下方面：