[实用新型]一种具有端面冻结系统的盾构机

说明书

本实用新型公开一种具有端面冻结系统的盾构机，包括刀盘、前盾、中心回转体、快速接管装置和冷冻机系统，所述刀盘的辐板上布置有至少一条刀盘冷冻管，每条刀盘冷冻管嵌入在刀盘内侧的方钢内，所述刀盘后连接刀盘中心块，所述刀盘中心块后连接中心回转体，所述中心回转体中部与主驱动相连，主驱动与刀盘相连，所述中心回转体后方接有中心回转体冷冻管。本实用新型的有益效果是：可在常规方法下不能进行换刀作业的特殊地层、特殊地段进行盾构机磨损刀具的更换，实现盾构机的自救，提高了盾构机在地下复杂地质情况实现换刀作业，不受地面空间和地质条件的限制，提升了地下空间开挖作业的安全性。

技术领域

本实用新型涉及盾构机端面冻结法常压换刀领域，尤其涉及一种具有端面冻结系统的盾构机。

背景技术

盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机，盾构的施工法是掘进机在掘进的同时通过盾构外壳和管片支承四周的岩石，以防发生往隧道内坍塌的事故，具有自动化程度高和施工速度快等特点，而盾构机的刀具在长时间、高频率的挖掘工作之下经常会磨损毁坏，现有的盾构机换刀方法主要有两种：一种是在地层稳定的如中风化或微风化地层进行常压开舱换刀，另一种是带压进舱进行换刀，在软弱的富水砂层等透水性较大且软弱的极端情况下，刀具更换不能采用常压开舱，刀盘前方掌子面压力不能保持，地层保压特性差的地段也不能采用带压进舱方法更换刀具，不具备从地面冷冻法加固的空间条件的情况下，但盾构机穿越地下复杂地层时刀具损坏不能继续掘进的情况下，利用常规换刀施工方法盾构机自带的系统和部件无法实现换刀作业。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出一种具有端面冻结系统的盾构机，实现刀盘前方掌子面和前盾上方掌子面的土体的冻结，并且保证在冻结法换刀作业后，盾构机的刀盘、刀具、刀盘内加注管路、大盘中心块内的管路和密封、中心回转体、主驱动密封等性能不因低温作业影响其后续的使用性能。

本实用新型提出一种具有端面冻结系统的盾构机，包括刀盘、前盾、中心回转体、快速接管装置和冷冻机系统，所述刀盘的辐板上布置有至少一条刀盘冷冻管，每条刀盘冷冻管嵌入在刀盘内侧的方钢内，所述刀盘后连接刀盘中心块，所述刀盘中心块后连接中心回转体，所述中心回转体中部与主驱动相连，主驱动通过牛腿及连接法兰两种连接件与刀盘相连，所述中心回转体后方接有中心回转体冷冻管，所述主驱动箱体与前盾连接，所述前盾上设有土舱隔板，所述土舱隔板处预设管路接头，所述前盾壳体上预设计至少一条前盾冷冻管，盾体内的前平台上设有快速接管装置，所述冷冻机系统放置在隧道平板车上，所述冷冻机系统输出的冻结管通过预设的管路接头与快速接管装置的接入口连接，所述快速接管装置的输出口分别与刀盘冷冻管、前盾冷冻管和中心回转体冷冻管连接，所述中心回转体将冻结管连接到刀盘中心块，所述中心回转体内部有设有密封圈和密封润滑介质。

进一步在于：所述刀盘的主辐条上均设置有测温传感器，方钢的外表面设有耐磨网纹，所述刀盘选用耐低温材料，刀盘的端面设置至少六个温度传感器测温孔。

进一步在于：所述前盾壳体上开槽，输送冻结介质的冷冻管与盾体的钢结构分块相匹配连接。

进一步在于：所述前盾壳体上的前盾冷冻管于前盾钢结构上开槽，并覆盖板，前盾冷冻管一端通过冷却槽安装座与盾体连接，另一端与土舱钢板上预留的通道相连接。

进一步在于：所有连接冷冻机系统的管路接入口和出口集成在一起，快速接管装置内部的管路连通，分区设置通往前盾和刀盘的冷冻管接口，冷冻管的出口和入口预设有快速接头。

本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型的盾构机配置端面低温冻结系统，可在常规方法下不能进行换刀作业的特殊地层、特殊地段进行盾构机磨损刀具的更换，将刀盘前方掌子面和前盾上方掌子面的土体的冻结，实现盾构机的自救，提高了盾构机在地下复杂地质情况实现换刀作业，不受地面空间和地质条件的限制，提升了地下空间开挖作业的安全性。