[发明专利]一种盾构机及其掘进方法

权利要求书

1.一种盾构机，包括盾构机本体（8）和刀盘（3），其特征在于：所述盾构机本体（8）左侧固定安装有固定盘（7），所述固定盘（7）上固定安装有导块（6），所述固定盘（7）左侧设置有刀盘（3），所述刀盘（3）和所述固定盘（7）通过转向液压缸（4）连接；所述固定盘（7）外套设有头套（1），所述头套（1）内壁上设置有与所述导块（6）对应的导槽（2），头套（1）外壁上固定安装有翅片（5）；所述头套（1）右侧固定连接有尾套（9），所述尾套（9）套在所述盾构机本体（8）上，所述盾构机本体（8）和所述尾套（9）之间存在间隙，所述盾构机本体（8）外壁上固定安装有第一液压缸（10），所述第一液压缸（10）输出端与所述头套（1）固定连接；所述第一液压缸（10）右侧设置有第二液压缸（11），所述第二液压缸（11）固定安装在所述盾构机本体（8）外壁上，所述第二液压缸（11）的输出端上固定安装有垫块（12）；所述盾构机本体（8）右侧和所述尾套（9）之间的间隙内铺设盾构管片（13），所述垫块（12）顶在所述盾构管片（13）上。

2.根据权利要求1所述的一种盾构机，其特征在于：所述刀盘（3）包括刀头（31）、壳体（32）、储液箱（33）、驱动电机（34）、轴承（35）、出液管（36）、出泥管（37）、供液泵（38）和齿轮（39）；所述壳体（32）内部分为土仓（14）和驱动仓（15）两部分，所述土仓（14）内设置有所述刀头（31），所述刀头（31）左端延伸至所述壳体（32）外部，所述刀头（31）右端延伸至所述驱动仓（15）内部，所述刀头（31）与所述壳体（32）通过所述轴承（35）连接；所述土仓（14）右侧下方设置有出泥口（16）；所述驱动仓（15）上方固定安装有所述储液箱（33），所述储液箱（33）内部底面固定安装有所述供液泵（38），所述供液泵（38）的输出端与所述出液管（36）一端密封连接，所述出液管（36）另一端穿出所述储液箱（33）延伸至所述刀头（31）内；所述驱动仓（15）内对应所述刀头（31）右端固定安装有所述驱动电机（34），所述驱动电机（34）的输出端上固定安装有所述齿轮（39）；所述驱动仓（15）下部固定安装有所述出泥管（37），所述出泥管（37）左端密封安装在所述出泥口（16）位置。

3.根据权利要求2所述的一种盾构机，其特征在于：所述刀头（31）包括刀壳（311）、伸缩结构（312）、切刀（313）、滚刀（314）和齿条圈（3128），所述切刀（313）和所述滚刀（314）分别固定安装在所述刀壳（311）左表面，所述伸缩结构（312）与所述刀壳（311）活动连接，所述刀壳（311）右端设置有与所述齿轮（39）对应的所述齿条圈（3128）。

4.根据权利要求3所述的一种盾构机，其特征在于：所述伸缩结构（312）包括伸缩液压缸（3121）、连接块（3122）、出液孔（3123）、伸缩套（3124）、固定管（3125）、固定板（3126）和连接管（3127），所述伸缩套（3124）贯穿所述刀壳（311）左壁，所述伸缩套（3124）与所述刀壳（311）活动连接，所述伸缩套（3124）上设置有所述出液孔（3123），所述伸缩套（3124）右侧外壁上固定安装有所述连接块（3122），所述伸缩套（3124）右端套设在所述固定管（3125）上，所述固定管（3125）通过所述固定板（3126）固定，所述固定板（3126）固定安装在所述刀壳（311）上，所述连接块（3122）和所述固定板（3126）之间设置有所述伸缩液压缸（3121），所述伸缩液压缸（3121）固定安装在所述固定板（3126）上，所述伸缩液压缸（3121）输出端与所述连接块（3122）固定连接，所述固定管（3125）右端与所述连接管（3127）密封连接，所述连接管（3127）与所述出液管（36）套接，所述连接管（3127）与所述出液管（36）可以转动且相对密封。

5.根据权利要求4所述的一种盾构机，其特征在于：所述出液孔（3123）内密封安装有橡胶片，所述橡胶片为向外凸起的球面形，所述橡胶片中间位置设置有裂缝。

6.根据权利要求4或5所述的盾构机的掘进方法，包括下列步骤：

针对隧道不拐弯且泥土层粘性不大时：

a、启动第一液压缸（10）推动头套（1）向前扎入泥土内；

b、启动第二液压缸（11）推动盾构管片（13），盾构机本体（8）掘进，导块（6）在导槽（2）内滑动，同时驱动电机（34）带动刀盘（3）转动对土层进行切削；

c、切削掉的土屑进入土仓（14），从出泥口（16）经过出泥管（37）向后抽入盾构机本体（8）内，再经过盾构机本体（8）送出；

针对隧道不拐弯但泥土层粘性较大时：

a、启动伸缩液压缸（3121）推动伸缩套（3124）向前扎入泥土内，启动供液泵（38）将储液箱（33）内的泡沫剂依次经过出液管（36）、连接管（3127）、固定管（3125）、伸缩套（3124），从出液孔（3123）喷出，同时随着刀头（31）转动，使泡沫剂更充分的与泥土混合，降低泥土粘性；

b、启动第一液压缸（10）推动头套（1）向前扎入泥土内；

c、启动第二液压缸（11）推动盾构管片（13），盾构机本体（8）掘进，导块（6）在导槽（2）内滑动，同时驱动电机（34）带动刀盘（3）转动对土层进行切削；

d、切削掉的土屑进入土仓（14），从出泥口（16）经过出泥管（37）向后抽入盾构机本体（8）内，再经过盾构机本体（8）送出；

针对需要拐弯的隧道掘进时：

a、启动第一液压缸（10）拉回头套（1）至刀盘（3）凸出头套（1）；

b、启动转向液压缸（4）推动刀盘（3）转向；

c、启动第二液压缸（11）推动盾构管片（13），盾构机本体（8）掘进，同时驱动电机（34）带动刀盘（3）转动对土层进行切削；

d、切削掉的土屑进入土仓（14），从出泥口（16）经过出泥管（37）向后抽入盾构机本体（8）内，再经过盾构机本体（8）送出。