CN102678129A - 一种土压平衡式盾构机的土仓结构和土压平衡盾构机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土压平衡式盾构机的土仓结构和土压平衡盾构机，属于施工设备制造领域。所述土压平衡式盾构机的土仓结构，包括土仓壁板、刀盘、刀盘扭腿、传力环、驱动箱和切口环，所述驱动箱与所述切口环固定连接，所述驱动箱内设有主轴承，所述刀盘扭腿一端与所述传力环相连，所述刀盘扭腿另一端与所述刀盘相连，所述土仓壁板与所述驱动箱固定连接。所述土压平衡盾构机包括所述土仓结构。本发明实施例通过使土仓壁板固定不动，而刀盘相对于土仓壁板发生相对转动，这样就使土仓内中心区域的土体形成流动状态，从而保证土仓内中心区域的土体有良好的流动性，有效的防止了土仓内结泥饼的问题。

Description

一种土压平衡式盾构机的土仓结构和土压平衡盾构机

技术领域

本发明涉及施工设备制造领域，特别涉及一种土压平衡式盾构机的土仓结构和土压平衡盾构机。

背景技术

盾构隧道掘进机，简称盾构机，是一种隧道掘进的专用工程机械，广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程，土压平衡式盾构机是被广泛应用的盾构机之一。

土压平衡式盾构机具有封闭的土仓，其基本工作过程是通过旋转的刀盘切削前方的土体，使土体从刀盘开口处进入并充满土仓，在掘进过程中，仓内土体保持一定的压力，用来平衡前方的土压力和水压力，然后在基本保持土压平衡的条件下从螺旋输送机排出土体。在现有的土压平衡盾构机的土仓中，驱动装置的主轴承内圈与土仓壁板相连，外圈与传力环相连，土仓壁板与刀盘扭腿和传力环连成一体，使得土仓壁板跟随刀盘一起转动，土仓壁板和刀盘相对静止。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下问题：

盾构机在掘进过程中，土仓中心区域土体随刀盘一起转动，导致土仓中心区域土体流动不畅或无法流动，容易出现泥饼。尤其是在黏土地层，土仓中心区域的土体更容易产生泥饼，进而导致土仓温度升高，密封损坏，掘进缓慢甚至无法掘进。

发明内容

为了解决现有技术中存在的土仓内容易结泥饼的问题，本发明实施例提供了一种土压平衡式盾构机的土仓结构和土压平衡盾构机。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种土压平衡式盾构机的土仓结构，包括土仓壁板、刀盘、刀盘扭腿、传力环、驱动箱和切口环，所述驱动箱与所述切口环固定连接，所述驱动箱内设有主轴承，所述刀盘扭腿一端与所述传力环相连，所述刀盘扭腿另一端与所述刀盘相连，所述传力环与所述主轴承的内圈或外圈连接，所述土仓壁板与所述驱动箱固定连接。

具体地，所述土仓壁板与所述刀盘相对的一侧设置有固定搅拌棒。

具体地，所述固定搅拌棒的轴线与所述土仓壁板的板面垂直。

优选地，所述固定搅拌棒为一根，且设于所述土仓壁板中部。

优选地，所述土仓壁板为圆形。

进一步地，所述传力环与主轴承的内圈或外圈采用焊接或螺栓连接。

进一步地，所述土仓壁板与所述刀盘相对的一侧设有搅拌凸起。

进一步地，所述驱动箱和所述土仓壁板之间设置有加强筋。

另一方面，本发明实施例提供了一种具有土仓结构的土压平衡盾构机，所述土压平衡盾构机包括上述土仓结构。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例将土仓壁板与驱动箱固定连接，驱动箱固定在切口环上，传力环与主轴承上的内圈或外圈通过螺栓连接，以在掘进过程中，为刀盘开挖掘进提供所需要的转动扭矩，刀盘扭腿一端与传力环相连，另一端与刀盘相连用于传递扭矩，使得土仓壁板与刀盘和传力环作相对转动，这样就使土仓结构中心区域的土体在刀盘和土仓壁板之间形成流动状态，从而保证土仓结构中心区域的土体有良好的流动性，有效的防止了土仓结构内结泥饼的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1提供的一种土压平衡式盾构机的土仓结构示意图；

图2是本发明实施例1提供的土仓壁板及固定搅拌棒的主视结构示意图；

图3是本发明实施例1提供的土仓壁板及固定搅拌棒的侧视结构示意图；

图4是本发明实施例1提供的驱动箱和土仓壁板的结构示意图。

图中：1-土仓壁板、2-传力环、3-固定搅拌棒、4-刀盘扭腿、5-刀盘、6-切口环、7-驱动箱、8-螺栓、9-主轴承、10-加强筋。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

如图1和图4所示，本发明实施例提供的一种土压平衡式盾构机的土仓结构，包括土仓壁板1、刀盘5、刀盘扭腿4、传力环2、驱动箱7和切口环6，驱动箱7与切口环6固定连接，驱动箱7内设有主轴承9，刀盘扭腿4一端与传力环2相连，刀盘扭腿4另一端与刀盘5相连，传力环2与主轴承9的内圈或外圈连接，土仓壁板1与驱动箱7固定连接。

优选地，结合图2和图3，在本实施例中，土仓壁板1与刀盘5相对的一侧设置有固定搅拌棒3。固定搅拌棒3的轴线与土仓壁板1的板面垂直。进一步地，固定搅拌棒3为一根，且设于土仓壁板1中部。当刀盘5带动土仓中心区域的土体发生转动时，可以搅拌转动的土体，增加土体流动性，进一步防止结泥饼现象的发生。

需要说明的是，在本实施例中，土仓壁板1上设置的是固定搅拌棒3，在其它实施例中，也可以在土仓壁板1的与刀盘5相对的一侧上设置搅拌凸起。此外，固定搅拌棒3的个数、位置、及其轴线与土仓壁板1的夹角也可以根据实际需要设置。

具体地，土仓壁板1可以为圆形。

具体地，传力环与所述主轴承9的内圈或外圈采用螺栓连接。

进一步地，驱动箱7和土仓壁板1之间设置有加强筋10。

下面简单介绍本发明实施例提供的土压平衡式盾构机的土仓结构的工作原理及效果。

本发明实施例提供的土压平衡式盾构机的土仓结构工作时，传力环2与主轴承9上的内圈通过螺栓8连接，为刀盘5开挖掘进提供所需要的转动扭矩，刀盘扭腿4一端与传力环2相连，另一端与刀盘5相连用于传递扭矩，使刀盘5发生转动用于切削土体，即当刀盘5转动时，土仓壁板1不动，刀盘5与土仓壁板1作相对转动。也就是说，在掘进过程中，土仓壁板1固定不动，刀盘5相对于土仓壁板1发生相对转动，这样就使土仓中心区域的土体形成流动状态，从而保证土仓中心区域的土体有良好的流动性，有效的防止了土仓内结泥饼的问题。此外，当刀盘5带动土仓内的土体发生转动时，土仓壁板1上的固定搅拌棒3可以搅拌在土仓内转动的土体，增加了土体的流动性，进一步防止结泥饼现象的发生。

实施例2

本发明实施例提供了一种土压平衡盾构机，该土压平衡盾构机包括实施例1中的土仓结构，土仓结构的切口环（即前盾）与土压平衡盾构机的中盾连接。

本发明实施例将土仓壁板与驱动箱固定连接，驱动箱7固定在切口环6上，传力环2与主轴承9上的内圈或外圈通过螺栓连接，在掘进过程中，为刀盘5开挖掘进提供所需要的转动扭矩，刀盘扭腿4一端与传力环2相连，另一端与刀盘5相连用于传递扭矩，使得土仓壁板1与刀盘5和传力环2作相对转动，这样就使土仓中心区域的土体在刀盘5和土仓壁板1之间形成流动状态，从而保证土仓中心区域的土体有良好的流动性，有效的防止了土仓内结泥饼的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于土压平衡式盾构机的土仓结构，包括土仓壁板（1）、刀盘（5）、刀盘扭腿（4）、传力环（2）、驱动箱（7）和切口环（6），所述驱动箱（7）与所述切口环（6）固定连接，所述驱动箱（7）内设有主轴承（9），所述刀盘扭腿（4）一端与所述传力环（2）相连，所述刀盘扭腿（4）另一端与所述刀盘（5）相连，其特征在于，所述传力环（2）与所述主轴承（9）的内圈或外圈连接，所述土仓壁板（1）与所述驱动箱（7）固定连接。

2.根据权利要求1所述的土仓结构，其特征在于，所述土仓壁板（1）与所述刀盘（5）相对的一侧设置有固定搅拌棒（3）。

3.根据权利要求2所述的土仓结构，其特征在于，所述固定搅拌棒（3）的轴线与所述土仓壁板（1）的板面垂直。

4.根据权利要求3所述的土仓结构，其特征在于，所述固定搅拌棒（3）为一根，且设于所述土仓壁板（1）中部。

5.根据权利要求1所述的土仓结构，其特征在于，所述土仓壁板（1）为圆形。

6.根据权利要求1所述的土仓结构，其特征在于，所述传力环（2）与所述主轴承（9）的内圈或外圈采用焊接或螺栓连接。

7.根据权利要求1所述的土仓结构，其特征在于，所述土仓壁板（1）与所述刀盘（5）相对的一侧设有搅拌凸起。

8.根据权利要求1所述的土仓结构，其特征在于，所述驱动箱（7）和所述土仓壁板（1）之间设置有加强筋（10）。

9.一种土压平衡盾构机，其特征在于，所述土压平衡盾构机包括如权利要求1-8任一项所述土仓结构。

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