[发明专利]超高压水、磨料、气体通过隧道掘进机整体刀盘中心回转系统

说明书

超高压水、磨料、气体通过隧道掘进机整体刀盘中心回转系统，属于磨料水射流隧道掘进机组件技术领域，回转供砂：静砂仓前环面开静砂仓环口，动砂仓的分砂盘与静砂仓环形口转动连接，动砂仓管后有法兰。回转供气：静砂仓后有静气仓开静气仓进气口。静气仓中心管圆周上设多个静气仓出气孔。动气仓盖板与静气仓右侧环形板前方转动连接。静气仓出气孔连输气管夹层。回转供水：静气仓后方设有静水仓入口。中部静水仓向前穿过静气仓和输气管。中部静水仓前端与隧道掘进机超高压水分配器进水口转动连接，其进水口内部均压仓体连接分配水管。实现砂、气和水回转状态的连续供应。静砂仓进砂口在上方保证每个分砂口都有砂，水分配器损耗能量和体积更小。

技术领域

本发明属于磨料水射流隧道掘进机组件技术领域，特别涉及超高压水、磨料、气体通过隧道掘进机整体刀盘中心回转系统。

背景技术

随着现在国家基础建设的发展，目前的盾构机和TBM（全断面硬岩隧道掘进机）的局限性越来越明显，不能满足高速高效基础建设的要求，例如以前遇到超硬岩石，硬岩石，需要绕路对铁路，地铁进行施工，影响工期，浪费资源。如遇到地下的较长的基础建筑桩，例如长于25米，则会被阻挡，切除困难，绕行影响工期，浪费资源。

刀盘，刀具，设备成本昂贵，磨料水射流的技术，使用水和砂成本更低，更加环保，方便取材，减少绕路或者不绕路完成建设任务。

掘进机的刀盘是旋转（回转）掘进，砂、气和水都需要管路供料，持续的旋转必然会引起打结扭断，那么如何给旋转的刀盘供砂、气和水就是一个技术难题。当给刀盘前方分水时，现有技术中是一个供水管，串联多个出口管，连接的体积大，水流流动过程中能量损耗大。

目前使用的掘进机水刀头（盾构机和TBM全断面硬岩隧道掘进机），水和磨料（砂）混合以后直接喷出，这样的水刀头结构比较脆弱，容易损坏，并且在刀盘切割时候，被切割物的边缘角切割不到。

发明内容

本发明的目的是提供超高压水、磨料、气体通过隧道掘进机整体刀盘中心回转系统，可以实现回转状态中的供砂、压缩空气和超高压水。

采用的技术方案是：

超高压水、磨料、气体通过隧道掘进机整体刀盘中心回转系统，包括磨料输送通过隧道掘进机整体刀盘中心回转机构、压缩空气通过隧道掘进机整体刀盘中心回转机构和超高压水通过隧道掘进机整体刀盘中心回转机构。

其技术要点在于：

磨料输送通过隧道掘进机整体刀盘中心回转机构有静砂仓和动砂仓、压缩空气通过隧道掘进机整体刀盘中心回转机构有静气仓和动气仓，超高压水通过隧道掘进机整体刀盘中心回转机构有静水仓和隧道掘进机超高压水分配器。动砂仓、动气仓和隧道掘进机超高压水分配器随刀盘同步回转，实现在隧道掘进机整体刀盘中心回转供砂、供气和供水。

刀盘后方设有静砂仓，静砂仓外壳开设静砂仓进砂口。

磨料输送通过隧道掘进机整体刀盘中心回转机构：包括包括静砂仓和动砂仓。

静砂仓包括静砂仓左侧环形板、静砂仓右侧环形板、静砂仓外壳和静砂仓中心管。

静砂仓外壳两端分别连接静砂仓左侧环形板外圈和静砂仓右侧环形板外圈。

静砂仓中心管两端分别连接静砂仓左侧环形板内圈和静砂仓右侧环形板内圈。

在静砂仓右侧环形板开设圆环形的静砂仓环形口，位于静砂仓中心管外圈。

静砂仓内部设有动砂仓，动砂仓中部为动砂仓管，动砂仓管设置在静砂仓中心管内，动砂仓前部为与动砂仓管固定的分砂盘，动砂仓管前端口固定在分砂盘的中心孔，分砂盘与静砂仓环形口对应转动连接。

分砂盘圆周上设有多个分砂管，分砂管与前方刀盘上开设多个刀盘砂通道固定连通。

动砂仓管后方设置动砂仓法兰，向后伸出静砂仓。