[发明专利]一种泥水平衡矩形盾构顶管机设备及其所用自冲刷系统

摘要

本发明提出一种泥水平衡矩形盾构顶管机设备及其所用自冲刷系统，解决现有技术中盾构顶管机设备造成地表沉降较大、压力平衡响应速度较慢、挖掘效率较低的问题。本发明包括护盾盾体、自冲刷刀盘和驱动系统，护盾盾体包括前盾和尾盾，前盾通过纠偏油缸与尾盾相连，尾盾后端与管片连接，在盾体内设有泥水循环系统，自冲刷刀盘与前隔板之间形成泥水仓，前隔板与后隔板间形成高压空气仓，高压空气仓下部与泥水仓下部相通；自冲刷刀盘中设有自冲刷系统，驱动系统中设有双通道分离流体系统。本发明在泥水平衡的基础上设计了一种可切换的新型平衡方式，提高压力平衡仓的响应速度，减小对地层的扰动，适用性更强；同时设计了一种气压辅助泥水刀盘冲刷系统，提高掘进施工效率。

主权项

一种泥水平衡矩形盾构顶管机设备，包括支撑整个设备的护盾盾体（17）、前端的自冲刷刀盘（1）、相邻于自冲刷刀盘（1）后部的驱动系统（8），护盾盾体（17）包括前盾（4）和尾盾（5），前盾（4）通过纠偏油缸（14）与尾盾（5）相连，尾盾（5）后端与管片（18）连接，在盾体内设有泥水循环系统，其特征在于：自冲刷刀盘（1）与前隔板（401）之间形成泥水仓（2），前隔板（401）与后隔板（402）间形成高压空气仓（3），高压空气仓（3）下部与泥水仓（2）下部相通，通过对高压空气仓（3）内空气压力控制，实现泥水仓（2）内泥水与掌子面压力平衡；自冲刷刀盘（1）中设有自冲刷系统，驱动系统（8）中设有双通道分离流体系统；所述的自冲刷系统包括刀盘辐条冲刷口（103）、刀盘中心冲刷口（101）、刀盘辐条冲刷管路（102）以及刀盘冲刷橡胶喷口（104），刀盘中心冲刷口（101）位于刀盘中心并与刀盘冲刷橡胶喷口（104）相连，刀盘辐条冲刷口（103）位于刀盘辐条上并与刀盘辐条冲刷管路（102）相连；所述自冲刷系统与双通道分离流体系统连接，双通道分离流体系统包括位于驱动装置末端的流体回转块转子（805）、流体回转块定子（804）、空心主轴（809）及位于主轴内的中心管（814），流体回转块定子（804）通过流体回转块限位杆（806）及限位挡杆（807）固定，流体回转块转子（805）通过连接法兰（808）与空心主轴（809）连接，流体回转块定子（804）内孔开设两个导流环槽（812），流体回转块转子（805）内设计有两个分别与两个导流环槽（812）连接的冲刷管孔，两个冲刷管孔分别与驱动主轴刀盘中心冲刷流体通道（801）和驱动主轴刀盘辐条冲刷流体通道（816）连接，驱动主轴刀盘中心冲刷流体通道（801）与刀盘中心冲刷口（101）相连；驱动主轴刀盘辐条冲刷流体通道（816）通过刀盘上的刀盘辐条冲刷管路（102）与刀盘辐条冲刷口（103）连接。