[发明专利]一种用于软土层台阶法施工的土压平衡盾构机刀盘

说明书

本发明涉及盾构机技术领域，尤其涉及一种用于软土层台阶法施工的土压平衡盾构机刀盘，包括安装在土仓隔板上的多个传动装置，分别驱动盾构机前端的多个刀盘，传动装置包括与电机相安装的减速机，减速机通过轴安装在齿轮箱的输入端，齿轮箱的输出端安装有用于安装刀盘的传动轴，位于盾构机上半圆传动轴的长度大于位于盾构机下半圆传动轴的长度，使得安装在盾构机上半圆传动轴上的刀盘与土仓隔板之间的距离大于安装在盾构机下半圆传动轴上的刀盘与土仓隔板之间的距离，使得上半圆的刀盘和下半圆的刀盘交错布置实现台阶法开挖，通过多刀盘配合开挖对周围土体的扰动小，且通过台阶法开挖提高了掌子面的稳定性，尽量避免了地面容易发生沉降的问题。

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，尤其涉及一种用于软土层台阶法施工的土压平衡盾构机刀盘。

背景技术

盾构机是一种隧道掘进专业设备，广泛应用于地铁隧道施工中。根据地层的不同，需量身定制对应的盾构机。针对软土地层，目前常规使用的为单个圆形大刀盘盾构机。但是其刀盘和驱动结构复杂，配备的扭矩富裕量较大，对于软土地层中存在配置浪费的问题，单圆形刀盘扭矩无法抵消，对周围土体的扰动较大，容易存在地面沉降。

发明内容

针对现有技术中所存在的问题，本发明提供的一种用于软土层台阶法施工的土压平衡盾构机刀盘，尽量避免了现有技术中刀盘扭矩无法抵消，对周围土体的扰动较大，容易存在地面沉降问题，且本发明一种用于软土层台阶法施工的土压平衡盾构机刀盘形成台阶开挖，提高了掌子面的稳定性。

本发明的技术方案如下：

一种用于软土层台阶法施工的土压平衡盾构机刀盘，包括安装在土仓隔板上的多个传动装置，对应的，盾构机前端安装有多个刀盘，即一个传动装置驱动一个刀盘，所述传动装置包括与电机相安装的减速机，减速机通过轴安装在齿轮箱的输入端，齿轮箱的输出端安装有用于安装刀盘的传动轴，位于盾构机上半圆的传动轴的长度大于位于盾构机下半圆的传动轴的长度，使得安装在盾构机上半圆传动轴上的刀盘与土仓隔板之间的距离大于安装在盾构机下半圆传动轴上的刀盘与土仓隔板之间的距离，从而使得上半圆的刀盘和下半圆的刀盘交错布置，从而实现台阶法开挖，并且所述盾构机上半圆的盾体向待开挖面的方向凸出形成帽檐结构，并在上半圆的盾体和下半圆盾体与待开挖面的接触面上沿圆周方向设置铲刀。

具体的，所述齿轮箱安装在土仓隔板上，在土仓隔板上导有通孔设置安装座，齿轮箱整体安装在该通孔设置的安装座上，从而使得传动装置整体被固定在土仓隔板上。

优选的，所述传动装置共有八个，对应的所述刀盘共有八个，每个传动装置驱动一个独立的刀盘。

优选的，所述刀盘分为大刀盘和小刀盘，大刀盘和小刀盘分别有四个，盾构机上半圆设置有一个小刀盘和两个刀盘，盾构机下半圆设置有两个大刀盘，盾构机上半圆和盾构机下半圆设置的两个大刀盘之间设置有三个小刀盘。

所述用于驱动大刀盘转动的传动装置的齿轮箱设置有三个输入端和一个输出端，三个输入端分别通过轴连接有减速机，输出端上连接传动轴，其齿轮箱内安装有三个输入轴和一个输出轴，其输入轴上均安装有小齿轮，输出轴上安装有大齿轮，三个小齿轮分别与大齿轮啮合，使得可通过三个电机驱动减速机同步运动，从而三个减速机通过轴同步驱动齿轮箱中输入轴上的齿轮转动，从而使得输出轴上的大齿轮转动，从而使得连接在齿轮箱输出端的传动轴转动，带动大刀盘转动。

所述用于驱动小刀盘转动的传动装置的齿轮箱设置有一个输出端和一个输入端，输出端通过轴连接减速机，输出端上连接传动轴，其齿轮箱内安装有一个输出轴和一个输入轴，输入轴和输出轴上均安装有齿轮且相互啮合，从而通过一个电机带动减速机运动，减速机通过轴驱动齿轮箱中输入轴上安装的齿轮运动，从而使得输出轴带动传动轴转动，带动小刀盘转动。