[发明专利]一种沿盾构机纵向截面进行调整的刀盘翻转装置

说明书

本发明公开了一种沿盾构机纵向截面进行调整的刀盘翻转装置，通过竖向调节杆和横向调节杆两组杠杆对刀盘进行翻转调整，通过调整改变刀盘的切土方向，最终实现盾构机在纵断面方向上的调整。竖向销钉、横向销钉作为竖向调节杆、横向调节杆的支点，通过调节水平或者竖向滑块的位置，对刀盘安装架进行调整，整个调整过程灵活。横向调节杆和竖向调节杆的长度相等，横向调节杆和竖向调节杆被分横向销钉或竖向销钉为两个长度，前段长为L1，后段长为L2，L2的长度大于L1。横向调节杆的横向偏转力为F_h，竖向调节杆的竖向偏转力为F_r，通过F_h、F_r的调节实现刀盘安装架的调节。

技术领域

本发明公开了一种对盾构机进行刀盘翻转调整的装置，尤其涉及一种沿盾构机纵向截面进行调整的刀盘翻转装置，属于盾构机技术领域。

背景技术

刀盘是盾构机进行隧道开挖的核心部件之一。刀盘主要有三大功能：装载的刀具在刀盘扭矩和推进力共同作用下切削岩土体；在开挖和停机状态下稳定工作面；在开挖过程中改良渣土。

刀盘的结构形式和刀具布置与工程地质密切相关，合适的刀盘设计是盾构施工进度与安全的保证。目前刀盘的结构形式主要有：面板式、辐条式、辐板式和复合式。ZTE6410型盾构机的刀盘结构形式为复合式刀盘，采用4辐条+4辐板结构，这种结构形式的刀盘开口率比辐板式刀盘大。刀盘开挖直径钢板材料Q345C，重约60t。

刀盘面板和外周焊有耐磨板，并且在刀盘外圈无耐磨板覆盖处、刀盘背面的管路盖板、所有耐磨板焊缝表面等处堆焊有大量的耐磨栅格，提高了刀盘的耐磨性能，增加了刀盘的使用寿命。

刀盘开口率对土仓压力和刀盘扭矩有显著影响。其他条件相同时，刀盘开口率越小，土仓压力越小，刀盘扭矩越大。一般地，地层中的含水率较高、土体强度较差时刀盘开口率应尽量小。刀盘开口率越小，其稳定开挖面的作用越明显。刀盘开口率还影响到渣土进入土仓的流畅性。泥水盾构刀盘的开口率一般取10％-30％，土压平衡盾构机的开口率范围较宽。对于胶结粘性土等高粘附性土层，宜加大刀盘开口率；对于容易坍塌的围岩，选择开口率时应着重考虑开挖面的稳定。

掘进施工中遇到转弯会采用中折装置和仿行刀，结合仿行刀的适量超挖、推进千斤顶的正确选用来进行转弯，关键在于保证中折密封的耐久性。

盾构机需要转弯时，根据地质条件，可采用先进的盾构掘进测量系统辅以人工测量，根据显示的偏差及时调整盾构机的掘进状态，使得盾构机能够沿着正确的方向掘进。可较好调整与控制盾构机掘进方向，使其始终保持在允许的偏差范围内。但由于盾构推进导向系统后视基准点的前移，必须通过人工测量来进行精确定位，以保证推进方向的准确可靠。并校核自动导向系统的测量数据及复核盾构机的位置、姿态，确保盾构掘进方向的准确性。

然而，在面对一些开挖面沿纵向需要进行局部调整的时候，盾构机结合仿行刀的超挖、推进千斤顶的选择进行转弯，往往不能一次实现，在多次进行调整后，会对开挖断面进行破坏，势必对地层填土进行扰动，会对地面建筑进行破坏，因此设计一种简单、灵活的调整装置非常重要。

发明内容

本发明的目的在于针对盾构机纵断面开挖进行一定弯度调整的时候，利用杠杆原理，对盾构机的刀盘进行位置调整，最终降低对开挖断面的破坏以及地层扰动。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种沿盾构机纵向截面进行调整的刀盘翻转装置，该装置包括盾构机机体1、调节架2、刀盘安装架3、L形滑轨4、转轴5、竖向滑块6、横向滑块7、竖向销钉8、横向销钉9、横向调节杆10、竖向调节杆11、送浆管12、滚珠轴承13和刀盘14。