[发明专利]一种可实时调节开口率的盾构刀盘系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种可实时调节开口率的盾构刀盘系统及其控制方法，涉及盾构刀盘技术领域，包括刀盘，所述刀盘的内部设置有多个主辐条，所述主辐条外侧安装有刀具，相邻两个主辐条之间形成有开口，每个所述主辐条的内侧均设置有备用辐条，且所述备用辐条与主辐条滑动安装，且所述每个所述备用辐条分别在其相近的开口的范围内移动，所述备用辐条与主辐条之间设置有液压推动器。本发明通过通过调整刀盘上备用辐条的位置，将备用辐条推出，进而能够遮挡部分空间，即减少了刀盘开口率，进而在遇到土质发生变化时，不需要对盾构刀盘整体进行整改，进一步提高了刀盘系统的适应性和实用性，极大的降低了施工成本。

技术领域

本发明涉及盾构刀盘技术领域，具体涉及一种可实时调节开口率的盾构刀盘系统及其控制方法。

背景技术

盾构机在我国城市地铁、公路隧道、综合管廊等领域隧道工程建设中，得到了越来越广泛的应用，但不同隧道有着不同的地质条件，而不同的地质条件，又对盾构刀盘开口率提出的不同的要求，所以当面临新的隧道建设时，即使隧道直径一样，但由于地质条件对刀盘开口率提出了不同的要求，这样一样，就需要对现有盾构刀盘结构进行多方面的改造，更有甚者是制造新的盾构，才能满足新隧道的施工需求，造成了现有盾构闲置，资源浪费比较严重；

在长隧道建设中，即使是同一个隧道，往往会遇到多种地层条件(比如全断面硬岩、粉土、砂卵石、黏土等等)，但盾构机最开始是根据最初地质勘探资料，来设计确定的刀盘开口率，它只能针对性的适应其中预期的地质条件，一旦地质条件发生变化，就会对盾构掘进产生影响，更有甚者需要停机对刀盘进行大量改造，这样会耽误工期、增加施工成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种可实时调节开口率的盾构刀盘系统及其控制方法，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可实时调节开口率的盾构刀盘系统，包括刀盘，所述刀盘的内部设置有多个主辐条，所述主辐条外侧安装有刀具，相邻两个主辐条之间形成有开口，每个所述主辐条的内侧均设置有备用辐条，且所述备用辐条与主辐条滑动安装，且所述每个所述备用辐条分别在其相近的开口的范围内移动，所述备用辐条与主辐条之间设置有液压推动器，所述液压推动器的两端分别与备用辐条和主辐条的内侧壁连接。

优选的，所述主辐条的内侧壁固定连接有弧形导轨，所述备用辐条与弧形导轨之间滑动连接。

优选的，所述备用辐条的内侧壁固定连接有转盘，所述转盘与液压推动器的其中一端转动连接，所述液压推动器的另一端与主辐条的内侧壁转动连接。

优选的，所述液压推动器采用可拆卸供油油路系统进行供油驱动。

优选的，每个所述备用辐条的内部均设置有固定螺栓组件，所述刀盘的内侧壁开设有多个供固定螺栓组件固定连接的定位孔位。

一种可实时调节开口率的盾构刀盘系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤一、土质实时探查，根据盾构机实时施工时所排出的土质进行实时监测，判断土质是否发生变化，以及发生变化的土质是否需要改变刀盘开口率，并计算所需改变开口率的大小；

步骤二、控制连接设备对接，当需要对盾构刀盘系统的开口率进行调整时，快速停止到刀盘系统工作，解除对备用辐条的锁死，并将驱动液压推动器所需的油路系统进行快速对接，使液压推动器的伸缩可以得到控制；

步骤三、开口率定量调控，根据计算所需改变开口率，控制液压推动器对备用辐条进行定量推动，使备用辐条移出至开口的内侧，从而改变开口的开口大小，进而实现对开口率的调整；

步骤四、刀盘系统紧固，对调整后的备用辐条进行稳固定位，即采用螺栓组件等连接件，对备用辐条的位置进行固定；

步骤五、重新启动，撤回对液压推动器的油路控制的连接以及其他影响刀盘系统工作的调控连接设备，即可重新开启刀盘系统。