[实用新型]一种可穿越异物障碍的新型土压平衡盾构机

说明书

本实用新型公开了一种可穿越异物障碍的新型土压平衡盾构机，解决的技术问题是在软土地层开挖时，孤石或混凝土桩群的存在造成土压平衡盾构机的刀盘系统受力不均，损坏刀具，加快刀具和主轴承损耗。本实用新型包括盾构机主机，盾构机主机上设有刀盘刀具系统，所述的刀盘刀具系统的刀盘上设有机器人‑水切割系统。本实用新型设计了蛇形机器人‑水切割系统，将蛇形机器人带动高压喷嘴至障碍物处，采用带有磨料的高压水对障碍物进行切割破碎，可以快速、方便、自动化的解决软土地层开挖中遇到的异物障碍问题，且不会导致刀具损坏、主轴承损耗，降低拆机检修时间，大大加快施工速度。

技术领域

本实用新型涉及隧道施工领域，具体涉及一种适于软土地层开挖、可处理局部坚硬障碍的新型土压平衡盾构机。

背景技术

盾构施工法可大幅提高隧道施工的推进、出土、拼装衬砌等过程的自动化程度，且具有噪声小、扰动较低，施工速度快，安全性较高等特点，因此，在大多数软土地层地质条件下的隧道开挖施工中得到大量推广与应用。在实际软土地层中隧道开挖施工中可能会存在孤石，或者在城市隧道施工时经常需要穿越高楼或桥梁桩群、废旧塑料制品、橡胶制品等异物，这些情况时有发生。在这些情况下可能会造成土压平衡盾构机的刀盘系统受力不均，损坏刀具，加快主轴承损耗，因此在穿过桩群或孤石后一般需要对盾构机的刀盘刀具系统和主轴承系统进行拆机检修，严重制约了施工速度。另外，在盾构机设计时，不仅需要满足盾构机在大多软土地质工况下的开挖能力，而且需在刀盘上加装滚刀以增加主驱动能力，而施工时甚至需开挖竖井把孤石或混凝土桩群去除，大幅增加了施工成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是在软土地层开挖时，孤石或混凝土桩群的存在造成土压平衡盾构机的刀盘系统受力不均，损坏刀具，加快主轴承损耗，提供一种适于软土地层开挖的可穿越异物障碍的新型土压平衡盾构机。

为解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案：一种可穿越异物障碍的新型土压平衡盾构机，包括盾构机主机，盾构机主机上设有刀盘刀具系统，所述的刀盘刀具系统的刀盘上设有机器人-水切割系统。

所述的机器人-水切割系统为蛇形机器人-水切割系统。

所述的刀盘刀具系统包括刀盘和设置在刀盘后部的主驱动，所述的刀盘包括刀盘主梁，蛇形机器人-水切割系统设置在刀盘主梁上。

所述的蛇形机器人-水切割系统包括蛇形机器人和设置在蛇形机器人上的高压喷嘴。

所述的蛇形机器人设置在机器人保护仓内，所述的机器人保护仓包括仓门，仓门通过仓门滑轨与机器人保护仓滑动连接。

所述蛇形机器人上设有检测装置，检测装置和高压喷嘴均设置在蛇形机器人的执行端。蛇形机器人一端固定在机器人保护仓内，另一端为执行端，可自由伸出机器人保护仓。

所述的蛇形机器人的伸出长度大于刀盘半径的1/2。

所述的高压喷嘴通过高压管与高压发生系统相连。

所述的高压发生系统包括高压泵站，高压泵站的输送管通过回转接头与高压管连接。

所述的高压发生系统还包括磨料罐，磨料罐与高压泵站的输送管相连通。

本实用新型设计了蛇形机器人-水切割系统，将蛇形机器人带动高压喷嘴至障碍物处，采用带有磨料的高压水对障碍物进行切割破碎，可以快速、方便、自动化的解决软土地层开挖中遇到的异物障碍问题，且不会导致刀具损坏、主轴承损耗，降低拆机检修时间，大大加快施工速度。

附图说明

图1是本实用新型刀盘刀具系统结构示意图；

图2是图1中A处放大的蛇形机器人-水切割系统的结构示意图；

图3是本实用新型蛇形机器人-水切割系统在刀盘上的安装位置结构示意图；