[发明专利]TBM刀盘及斜井施工方法

说明书

本发明公开了一种TBM刀盘及斜井施工方法。TBM刀盘包括刀盘体，刀盘体包括面板、背板和环形的侧板，面板和背板在轴向上由前至后依次设置，面板的边缘和背板的边缘均连接于侧板上，面板与背板之间设有前出渣通道，面板上贯穿设有第一进渣口，第一进渣口上对应设有第一铲斗，且面板的中部贯穿面板通孔，第一进渣口经前出渣通道连通面板通孔，面板由其面板通孔至边缘逐渐朝向轴向上的后方倾斜。基于该TBM刀盘中的前出渣通道以及面板通孔的设置，使得可以利用土体中预先挖掘出的中间导洞作为出渣通道进行出渣，无需在TBM中另外设置上传渣土的传输设备等运渣结构，极大方便了出渣操作的进行。

技术领域

本发明涉及掘进设备技术领域，特别涉及一种TBM刀盘及斜井施工方法。

背景技术

煤矿、水利工程等领域中需要建设许多大倾角斜向隧道，特别是在抽水蓄能电站引水隧道工程领域，大坡度斜井隧道需求日益增多。目前采用TBM开挖这类大坡度斜井隧道多采用正井法掘进。

正井法即TBM从上往下斜向掘进，但这类施工方法受掘进机刀盘的运渣等出渣操作的难度较大，影响其适用范围。

因此，如何降低正井法掘进中TBM的出渣难度，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种TBM刀盘，能够降低正井法掘进中TBM的出渣难度。本发明的另一目的是提供一种斜井施工方法，出渣难度较低。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种TBM刀盘，包括刀盘体，所述刀盘体包括面板、背板和环形的侧板，所述面板和所述背板在轴向上由前至后依次设置，所述面板的边缘和所述背板的边缘均连接于所述侧板上，所述面板与所述背板之间设有前出渣通道，所述面板上贯穿设有第一进渣口，所述第一进渣口上对应设有第一铲斗，且所述面板的中部贯穿面板通孔，所述第一进渣口经所述前出渣通道连通所述面板通孔，所述面板由其所述面板通孔至边缘逐渐朝向轴向上的后方倾斜。

优选地，所述侧板贯穿设有第二进渣口，所述第二进渣口上对应设有第二铲斗，所述第二进渣口与所述前出渣通道连通。

优选地，所述前出渣通道为条形通道，至少两个所述前出渣通道以所述面板通孔为中心、呈辐射状排布于所述刀盘体中。

优选地，若干个所述第一进渣口、若干个所述第二进渣口由所述面板通孔向所述侧板上与所述背板的连接处呈线性依次排列，以构成一个所述进渣口组，一个所述前出渣通道对应连通一个所述进渣口组。

优选地，所述面板上位于周向上相邻的两个所述进渣口组之间均设有滚刀组件。

优选地，所述背板由其径向上的中部至边缘逐渐朝向轴向上的后方倾斜，所述前出渣通道在轴向上的前表面和后表面分别由部分所述面板和部分所述背板构成。

优选地，还包括连接于所述刀盘体在轴向上后方的支撑结构，所述背板上的中部贯穿设有背板通孔，且所述背板与所述支撑结构之间设有与所述背板通孔连通的后出渣通道；所述背板的边缘连接于所述侧板在轴向上的中部，所述侧板上在轴向上位于与所述背板的连接线后侧的部分贯穿设有第三进渣口，所述第三进渣口上对应设有第三铲斗，所述第三进渣口与所述后出渣通道连通。

优选地，所述支撑结构包括固定于侧板的法兰结构。

优选地，所述面板为圆锥板、球面板或者棱锥形板。

一种斜井施工方法，包括：

采用反井法，控制第一TBM在土体中由下至上斜向掘进出中间导洞，其中，所述中间导洞的直径小于待挖斜井的直径；

采用正井法，控制第二TBM在土体上由上至下斜向掘进出所述待挖斜井，其中，所述第二TBM中的刀盘为上述TBM刀盘，所述面板通孔正对所述中间导洞。