一种新型提速盾构刀盘机构

技术领域

本发明涉及非开挖工程机械技术领域，尤其涉及一种新型提速盾构刀盘机构。

背景技术

盾构机广泛应用于隧道掘进等工程中，具有地下掘进速度快、质量高、安全性能高、不影响地面建筑物，减少征地拆迁费用，不影响城市整体规划等优势，广泛应用于地铁、铁路、公路、市政和水电隧道工程，而盾构刀盘作为盾构机最重要的组成部分，其承担了盾构机对岩石的切割操作。

中国专利公告号：CN206753600U公开了《盾构机刀盘》，包括刀盘面板，以及设置于刀盘面板上的滚刀，所述刀盘面板上开设有与滚刀相邻的气孔，所述刀盘面板位于气孔位置设置有开启装置，所述开启装置包括可开启或闭合气孔的叶片。

但是该专利中，对于岩石的切割方式通常采用单一的机械切刀的切割方式，使得盾构刀只能够对岩石进行硬性切割的效果，在盾构刀长时间切割后，盾构刀盘上安装的滚刀和刮刀易磨损损坏，导致盾构刀盘的使用寿命短。

发明内容

本发明的目的是提供将盾构刀盘与水刀巧妙的合二为一，实现双重切割岩石效果，提高切割效率的一种新型提速盾构刀盘机构。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型提速盾构刀盘机构，包括盾构刀盘：

所述盾构刀盘的外壁分别设置有盾构刀和喷嘴；

所述盾构刀盘的轴心方向上设置有接头件，且接头件的进水口连接有进水管，且进水管的进水侧连接有高压水泵；

所述盾构刀盘内且位于接头件的出水侧外壁套设有分水管件，且分水管件通过出水管与喷嘴连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述接头件为旋转接头，旋转接头的一端裸露在盾构刀盘的外侧，另一端延伸至盾构刀盘内的分水管件中。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述分水管件为分水套，分水套的开口端通过装配组件套设在旋转接头的出水侧外壁，分水套的通过若干个出水管分别与对应的喷嘴连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述装配组件包括设置在分水套进水侧的装配套以及设置在旋转接头出水侧的装配管；

通过装配套与装配管的对应插接，将分水套与旋转接头连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

还包括防水组件；

所述防水组件包括设置在旋转接头上的防水环以及开设在分水套上的环槽；

通过防水环与环槽的嵌入式插接，将旋转接头与分水套连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述旋转接头的出水侧且位于装配管的外侧套设有柔性的密封环。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述盾构刀和喷嘴的数量均为若干个，且若干个所述盾构刀和喷嘴之间呈环形间隔结构分布。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述喷嘴的出水侧内壁设置有转轴，且转轴上设置有挡泥板，且挡泥板的横截面为喷嘴的横截面大小一致。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述喷嘴的内壁且位于挡泥板的水流上游设置有环架，且环架的截面为楔形结构。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述盾构刀盘的前端面且位于盾构刀和喷嘴的外侧设有倾斜的泄流部。

在上述技术方案中，本发明提供的一种新型提速盾构刀盘机构，具有以下有益效果：

该盾构刀盘采用盾构刀与喷嘴相结合的方式，并利用高压水流的冲击和盾构刀盘的旋转操作，可以将高压水流以水刀的形式向外喷出，对岩石进行高压水流的切割操作，并且也能够对盾构刀盘起到水冷降温的效果，从而确保盾构刀盘能够连续、高效且低磨损的对岩石进行双重切割操作，极大的提高了盾构刀盘的切割效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种新型提速盾构刀盘机构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的盾构刀盘正面的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的喷嘴的内部结构示意图；

图4为本发明实施例提供的分水套与旋转接头连接处的局部结构示意图。

附图标记说明：

1、盾构刀盘；2、盾构刀；3、喷嘴；31、转轴；32、挡泥板；33、环架；4、分水套；41、装配套；42、环槽；5、出水管；6、旋转接头；61、装配管；62、防水环；63、密封环；7、进水管；8、高压水泵；9、泄流部。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1所示，一种新型提速盾构刀盘机构，包括盾构刀盘1：

盾构刀盘1的外壁分别设置有盾构刀2和喷嘴3；

盾构刀盘1的轴心方向上设置有接头件，且接头件的进水口连接有进水管7，且进水管7的进水侧连接有高压水泵8；

盾构刀盘1内且位于接头件的出水侧外壁套设有分水管件，且分水管件通过出水管5与喷嘴3连接。

在本实施方式中，高压水泵8将蓄水池内的水流抽入到进水管7内，通过接头件的连接作用，导入到分水管件内，并通过出水管5将高压水流逐一的导入到各个喷嘴3内，此时在盾构刀盘1旋转的同时，喷嘴3喷出的高压水流会形成高压水刀形态，即可对大型岩石起到预先切割处理，而水刀切割后的岩石会通过盾构刀2进行后续的切割处理，从而实现盾构刀盘1对岩石的双重切割效果，并且喷嘴3喷出的水流也能够对盾构刀2起到水冷降温的效果，降低盾构刀2与岩石切割时产生的高温，从而降低盾构刀2的磨损程度，延长盾构刀盘1的使用寿命。

如图1所示，接头件为旋转接头6，旋转接头6的一端裸露在盾构刀盘1的外侧，另一端延伸至盾构刀盘1内的分水管件中，使得旋转接头6能够将高压水流稳定的导入分水管件内，并确保高压水管与盾构刀盘1之前的转动的相互不干涉，提高水流的流动通畅性。

如图1所示，所示分水管件为分水套4，分水套4的开口端通过装配组件套设在旋转接头6的出水侧外壁，分水套4的通过若干个出水管5分别与对应的喷嘴3连接，确保分水套4内的水流能够沿着各个独立的出水管5进入到对应的喷嘴3内，并从喷嘴3内喷出，即可对岩石起到水切割的效果。

如图4所示，装配组件包括设置在分水套4进水侧的装配套41以及设置在旋转接头6出水侧的装配管61，通过装配套41与装配管61的对应插接，将分水套4与旋转接头6连接，通过装配套41与装配管61的插入连接，可以对分水套4和旋转接头6起到转动连接的效果，使得盾构刀盘1在旋转时，不会带动旋转接头6同步旋转，从而确保高压水流能够流经旋转接头6进入到分水套4内。

如图4所示，还包括防水组件，防水组件包括设置在旋转接头6上的防水环62以及开设在分水套4上的环槽42，通过防水环62与环槽42的嵌入式插接，将旋转接头6与分水套4连接，通过防水环62与环槽42的组合防水结构，可以对旋转接头6和分水套4的连接处缝隙起到密封防护效果，防止水流从两者连接处渗出，同时也确保了高压水流的高压状态，使得高压水利能够对岩石进行水刀切割处理。

如图4所示，旋转接头6的出水侧且位于装配管61的外侧套设有柔性的密封环63，可以对分水套4和旋转接头6的连接处起到进一步的密封效果，同时也避免两者连接处端面长时间硬性摩擦后而发生变形渗漏的现象，从而提高了分水套4和旋转接头6连接的长效性。

如图2所示，盾构刀2和喷嘴3的数量均为若干个，且若干个盾构刀2和喷嘴3之间呈环形间隔结构分布，使得盾构刀2和喷嘴3喷出的水刀能够以间隔交错的方式对岩石进行双重切割处理，确保岩石能够被完整且快速的切割下来，同时也能够实现喷嘴3喷出水流对盾构刀2的对应水冷降温效果，提高盾构刀2的切割效率。

如图3所示，喷嘴3的出水侧内壁设置有转轴31，且转轴31上设置有挡泥板32，且挡泥板32的横截面为喷嘴3的横截面大小一致，当高压水流从喷嘴3内喷出时，高压水流会冲击挡泥板32使其在转轴31的作用下向外翻转，此时喷嘴3的水流通道会开启，即可实现水流的喷出效果，反之，当高压水流停止喷出时，挡泥板32会在重力的作用下复位，即可对喷嘴3的水流通道起到密闭的作用，同时也防止盾构切割产生的岩石碎屑向外洒落。

如图3所示，喷嘴3的内壁且位于挡泥板32的水流上游设置有环架33，且环架33的截面为楔形结构，当挡泥板32复位回转时，环架33会与挡泥板32抵触，即可对挡泥板32的旋转幅度起到限位支撑的作用，确保挡泥板32能够处于竖直状态，从而将喷嘴3的水流通道进行全面的封堵，防止泥沙进入到喷嘴3内。

如图1和图2所示，盾构刀盘1的前端面且位于盾构刀2和喷嘴3的外侧设有倾斜的泄流部9，泄流部9的倾斜角度保持在30-60度，可以在喷嘴3喷出高压水流对岩石切割时，对混合有水流的岩石土壤起到向盾构刀盘1外侧流动的作用，确保切割下来的岩石土壤能够沿盾构刀盘1的外壁四周流动，从而避免切割下来的岩石土壤落入到盾构刀盘1内而对后续的切割操作造成阻挡影响。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。