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[发明专利]一种中软岩刀盘及其悬臂掘进机-CN202011502398.0有效
发明人：李翔 -专利权人：中铁高新工业股份有限公司
申请日： 2020-12-18 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： E21D9/087 文献下载
摘要：本发明公开了一种中软岩刀盘及其悬臂掘进机，解决了现有技术中刀盘在中软岩地层掘进效率低的问题。本发明的技术方案是这样实现的：一种中软岩刀盘，包括锥台盘体，所述锥台盘体的前端面上设有盘形滚刀，锥台盘体的锥形面上设有楔齿刀，锥台盘体的后端部连接有截割臂。本发明在截割臂的作用下能进行摆动和轴向掘进。正推破岩时，主要是刀盘前面板上安装的盘形滚刀挤压切割掌子面的岩石并将岩石从掌子面上剥落下来。自由断面摆动破岩，主要是刀盘锥形面板上安装的楔齿刀悬切破岩，盘形滚刀的挤压破岩与楔齿刀的悬切破岩相配合，实现对中软岩层的灵活、高效破岩，提高掘进效率。
一种中软岩刀盘及其悬臂掘进机

[发明专利]一种盾构机用柔性复合刀盘-CN201910663569.9在审
发明人：代春茹 -专利权人：天津宏轩达科技有限公司;代春茹
申请日： 2019-07-24 - 公布日： 2019-09-27 - 主分类号： E21D9/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种盾构机用柔性复合刀盘，由刀盘结构、硬岩滚刀、软土刀具、伸缩油缸等组成，软土刀具固定安装在刀盘结构上，硬岩滚刀设置有安装底座。刀盘结构与伸缩油缸固定安装在一起。硬岩滚刀通过其安装底座可前后伸缩安装在伸缩油缸上。伸缩油缸的油管等线路经与刀盘结构相联接的中心回转接头接入盾构机内。还进一步公开了一种软土刀具和硬岩滚刀自动切换的盾构机用柔性复合刀盘，在软土刀具底部与刀盘结构固定联接处，设置了压力传感器。当软土刀盘掘进中受力达到压力传感器设定值时，经PLC控制器向伸缩油缸控制系统发出指令，伸缩油缸伸长，高于软土刀具，从而实现软土刀具和硬岩滚刀之间的自动切换。
软土伸缩油缸刀盘结构刀具滚刀硬岩盾构机复合刀压力传感器安装底座自动切换中心回转接头发出指令固定联接控制系统前后伸缩掘进伸长刀盘受力油管联接

[实用新型]一种盾构机用柔性复合刀盘-CN201921166796.2有效
发明人：代春茹 -专利权人：天津宏轩达科技有限公司;代春茹
申请日： 2019-07-24 - 公布日： 2020-06-02 - 主分类号： E21D9/08 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种盾构机用柔性复合刀盘，由刀盘结构、硬岩滚刀、软土刀具、伸缩油缸等组成，软土刀具固定安装在刀盘结构上，硬岩滚刀设置有安装底座。刀盘结构与伸缩油缸固定安装在一起。硬岩滚刀通过其安装底座可前后伸缩安装在伸缩油缸上。伸缩油缸的油管等线路经与刀盘结构相联接的中心回转接头接入盾构机内。还进一步公开了一种软土刀具和硬岩滚刀自动切换的盾构机用柔性复合刀盘，在软土刀具底部与刀盘结构固定联接处，设置了压力传感器。当软土刀盘掘进中受力达到压力传感器设定值时，经PLC控制器向伸缩油缸控制系统发出指令，伸缩油缸伸长，高于软土刀具，从而实现软土刀具和硬岩滚刀之间的自动切换。
一种盾构柔性复合

[发明专利]一种可切换硬岩和软土的盾构刀盘机构-CN202211248974.2在审
发明人：孟庆龙;李坤;张秋芳;白家荣;王荟理;吕春燕;魏凯乐;李凯萁;郑煜 -专利权人：北京市政建设集团有限责任公司
申请日： 2022-10-12 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： E21D9/08 文献下载
摘要：本发明属于盾构刀盘技术领域，具体的说是一种可切换硬岩和软土的盾构刀盘机构，包括刀盘座；所述刀盘座的表面安装有多个刀具座；多个所述刀具座呈圆周阵列设置在刀盘座的外表面；若掌子面为软土，由于滚刀与软土接触时，部分软土会进入至滚刀与横轴连接处，并逐渐的抱紧滚刀，使滚刀在转动速度变缓，且泥土会抵压在齿刀一侧，使齿刀呈一定角度的转动，并延伸至软土一侧，而处于滚刀一侧的齿刀会对软土继续开挖；当掌子面继续为硬岩时，在滚刀与硬岩的接触继续转动下，滚刀会逐渐将处于横轴一侧的泥土带出，且齿刀逐渐的恢复至初始位置，起到了此盾构刀盘座自适应的对硬岩和软土进行切换刀具。
一种切换盾构机构

[发明专利]一种适用软岩隧道和岩爆隧道TBM系统及施工方法-CN202310637710.4在审
发明人：何满潮;胡杰;杨军;詹家旺;刘双仲;许彦平;刘国平 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2023-06-01 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： E21D9/087 文献下载
摘要：本申请涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种适用软岩隧道和岩爆隧道TBM系统及施工方法。一种适用软岩隧道和岩爆隧道TBM系统，包括主梁，设置在主梁上的刀盘、护盾、第一推进系统、第二推进系统、管片安装系统、锚杆钻机系统，以及锚网储存系统；刀盘可中心旋转地设置在主梁前端，用于破碎掌子面围岩，刀盘、主梁同轴设置；护盾设置在刀盘后侧并固定套设在主梁外周；TBM系统具有两种在掘进过程中可相互转换的工作模式，包括：软岩隧道掘进模式、硬岩隧道掘进模式；锚网储存系统用于储存锚网且至少具备一个锚网自由端，锚网储存系统与锚杆钻机系统锚固配合
一种适用隧道 tbm 系统施工方法

[实用新型]一种适用于软岩钻机的“十”字切割组合刀具-CN202123174449.4有效
发明人：王宗金;杨光;亓燕秋;刘伟军;付新鹏;冯金亮;蔡鑫;郑立锋;刘峰;赵伟峰;吴刚;晏中俊 -专利权人：中煤特殊凿井有限责任公司;中煤第三建设（集团）有限责任公司
申请日： 2021-12-16 - 公布日： 2022-05-03 - 主分类号： E21D1/06 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种适用于软岩钻机的“十”字切割组合刀具，包括洗齿滚刀(1)以及盘型滚刀(2)，所述洗齿滚刀(1)以及盘型滚刀(2)交替均匀设置在钻机(3)的掘进面上。本实用新型通过钻头的掘进面上交替安装洗齿滚刀、盘型滚刀，在钻进过程中首先洗齿滚刀对岩体进行破碎，其次盘型滚刀对未破碎的岩体进行二次破碎，可有效形成″十″字切割破岩，提高破岩效率，进而提高钻进效率。
一种适用于钻机切割组合刀具

[发明专利]一种适用于复杂地层施工的复合盾构-CN200810187506.2有效
发明人：李建斌;韩亚丽;张志国;陈馈;张红星 -专利权人：中铁隧道集团有限公司
申请日： 2008-12-24 - 公布日： 2009-08-19 - 主分类号： E21D9/06 文献下载
摘要：包括，复合式刀盘，所述刀盘为复合式刀盘，适合软土地层、硬岩地层、软硬不均地层及既有软土又有硬岩的复合地层施工，刀盘上分别安装有软土层施工工具和硬岩地层施工工具，在不同地层施工时通过更换刀具以适应地层；三种开挖模式，根据不同的地质采用敞开模式、局部气压模式或土压平衡模式的开挖面稳定模式；碴土改良系统，通过向刀盘面、土仓或螺旋输送机内注入添加剂，并利用刀盘的旋转搅拌、土仓搅拌装置搅拌或螺旋输送机旋转搅拌使添加剂与土碴混合本发明解决在软土、风化岩、软硬不均地层、砂层及砂卵石地层等不同地层中的盾构安全施工问题。
一种适用于复杂地层施工复合盾构

[发明专利]新型复合式EPB盾构机刀盘-CN201610730648.3在审
发明人：马晓伟 -专利权人：马晓伟
申请日： 2016-08-26 - 公布日： 2018-03-09 - 主分类号： E21D9/08 文献下载
摘要：一种新型复合式EPB盾构机刀盘，由刀圈、轮毂和轴组成。盘形滚刀在盾构刀盘上使用，同时布置切刀，形成所谓的复合式盾构，以应对各种软硬不均或富水地层；为了防止粘土粘结和堵塞（泥饼），在刀盘开口部位的进行特殊的结构，这部分结构制造成楔形梯级结构，使刀盘后面的开口逐渐变大，有利于材料流动；为了便于渣土更好的流动和能够在靠近刀盘外圈的位置额外安装一些刮刀，辖板外缘上设置了开口结构；为了适应于软岩中的中硬岩到硬岩，选择使用单刃盘形滚刀进行破岩。
新型复合 epb 盾构机刀盘

[发明专利]一种用于软硬不均互侵复合岩层的盾构复合式刀盘-CN201410312743.2在审
发明人：周刘刚;杨凯;王良;郭全国;恽军;朱伟;武福美 -专利权人：北京城建设计发展集团股份有限公司;北京城建集团有限责任公司
申请日： 2014-07-03 - 公布日： 2014-09-24 - 主分类号： E21D9/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于软硬不均互侵复合岩层的盾构复合式刀盘。所述用于软硬不均互侵复合岩层的盾构复合式刀盘包括：重型刀盘，所述重型刀盘为辐板式中间支撑结构；双刃中心滚刀，所述双刃中心滚刀互相垂直设置在所述重型刀盘的中心位置；单刃正面滚刀，所述单刃正面滚刀根据盾构刀盘的切削轨迹设置在所述重型刀盘的四条主辐臂上方；单刃周边滚刀，所述单刃周边滚刀根据盾构刀盘的切削轨迹设置在所述四条主辐臂的端部；辅助刀，所述辅助刀根据盾构刀盘的切削轨迹设置在所述重型刀盘的辐臂上方。该刀盘适应于软硬不均、交互侵入的复合岩层盾构掘进，能够满足饱和单轴抗压强度为150MPa的硬岩、极硬岩地层破岩掘进能力，也可用于软岩、软土地层掘进。
一种用于软硬不均复合岩层盾构式刀盘

[发明专利]一种穿越呈倾斜状上软下硬地层盾构刀盘刀具的调配方法-CN202111054124.4有效
发明人：付俊武;易承志;李宏;张鹏;胡蒙;李钢阳;闫龙 -专利权人：中建隧道建设有限公司;中国矿业大学
申请日： 2021-09-09 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： E21D9/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种穿越呈倾斜状上软下硬地层盾构刀盘刀具的调配方法，适用于盾构机使用。盾构刀盘上设置多组中心刀、盾构刀盘四个方向呈十字形的四组破岩刀、每只破岩刀的左右两侧分别设有一只刮刀、盾构刀盘上螺旋布置多个边刀；当探测到盾构机前进方向的地层为上软下硬地层时，盾构机推进先接触全软地层，随着盾构机的推进硬地层随着分层线逐渐增多，软地层逐渐减少直至从盾构机前方形成的掌子面完全消失，此时盾构机完全进入硬地层施工，通过调整破岩刀为切刀、单刃镶齿滚刀和普通单刃滚刀，分别适应全软、上软下硬、全硬地层，更好发挥镶齿滚刀高效破岩和减振控沉双重作用，适应于呈倾斜状上软下硬地层盾构快速掘进。
一种穿越倾斜状上软下硬地层盾构刀具调配方法

[实用新型]一种用于软硬不均互侵复合岩层的盾构复合式刀盘-CN201420363413.1有效
发明人：周刘刚;杨凯;王良;郭全国;恽军;朱伟;武福美 -专利权人：北京城建设计发展集团股份有限公司;北京城建集团有限责任公司
申请日： 2014-07-03 - 公布日： 2014-12-10 - 主分类号： E21D9/08 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种用于软硬不均互侵复合岩层的盾构复合式刀盘。所述用于软硬不均互侵复合岩层的盾构复合式刀盘包括：重型刀盘，所述重型刀盘为辐板式中间支撑结构；双刃中心滚刀，所述双刃中心滚刀互相垂直设置在所述重型刀盘的中心位置；单刃正面滚刀，所述单刃正面滚刀根据盾构刀盘的切削轨迹设置在所述重型刀盘的四条主辐臂上方；单刃周边滚刀，所述单刃周边滚刀根据盾构刀盘的切削轨迹设置在所述四条主辐臂的端部；辅助刀，所述辅助刀根据盾构刀盘的切削轨迹设置在所述重型刀盘的辐臂上方。该刀盘适应于软硬不均、交互侵入的复合岩层盾构掘进，能够满足饱和单轴抗压强度为150MPa的硬岩、极硬岩地层破岩掘进能力，也可用于软岩、软土地层掘进。
一种用于软硬不均复合岩层盾构式刀盘

[发明专利]一种双模式掘沟机-CN202210307264.6在审
发明人：徐光亿;齐志冲;叶蕾;张朋真;陈凯歌;马永辉;赵子辉;宋德华;贾涛;邓飞;吕旦 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2022-03-25 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： E02F5/02 文献下载
摘要：双模式掘沟机包括包括主体框架、立柱及行走机构，主体框架上安装有硬岩开挖模块和软岩开挖模块，硬岩开挖模块包括刀盘臂、安装在刀盘臂上的轮式刀盘以及与刀盘臂相连以驱动刀盘臂动作、进而改变轮式刀盘改变上下位置的刀盘臂驱动机构；软岩开挖模块包括截割臂、安装在截割臂上的截割滚筒以及与截割臂相连以驱动截割臂动作、进而改变截割滚筒上下位置的截割臂驱动机构。本发明在挖掘复合地层时，只需控制轮式刀盘和截割滚筒其一工作即可，整个设备无需更换，解决了现有技术中需要切换使用两种设备而导致设备更换时导致耗费大量时间的问题，本发明可以大大提高开挖效率，降低作业成本。
一种双模式掘沟机

[发明专利]一种环形刀盘、掘进系统以及掘进方法-CN202211023718.3在审
发明人：刘飞香;文威;姚满;范岚;唐崇茂;陈亮;李建芳 -专利权人：中国铁建重工集团股份有限公司
申请日： 2022-08-22 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： E21D1/06 文献下载
摘要：本发明公开一种环形刀盘包括刀架主体以及设置在刀架主体上的刀盘组件；刀盘组件包括内刀盘、外刀盘、第一伸缩件以及第二伸缩件；本发明采用内刀盘和外刀盘的形式，再通过第二伸缩件的伸缩动作能实现刀盘变径，以实现分级开挖，同时开挖成形的环槽可为管片入岩提供空间。本发明还公开了一种掘进系统，本发明通过驱动主体驱动环形刀盘在井下施工，提高施工效率和安全性。本发明还公开了一种掘进方法，本发明的掘进方法能够适用于软土或软岩到硬岩地层转换时的工况，本发明采用分级开挖的形式，外刀盘将环槽扩径至管片的外径大小，便于管片的下沉入岩，以保证施工的有序进行；采用混凝土和管片进行封闭止水
一种环形掘进系统以及方法

[发明专利]利用激光降低隧道高地应力的施工装置及施工方法-CN202110533503.5有效
发明人：李建斌;朱英;尤卫星;曹宸旭;张建楠;年俊杰;郭志凯 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2021-05-17 - 公布日： 2022-03-25 - 主分类号： E21D9/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种利用激光降低隧道高地应力的施工装置及施工方法，利用激光降低隧道高地应力的施工装置包括：刀盘，设置有连通孔；冲击钻机组件，设置在刀盘中并能够相对于刀盘移动，冲击钻机组件能够由连通孔伸出并能够在刀盘前方的岩石处形成超前导洞；激光破岩组件，设置在在刀盘中并能够由连通孔伸入超前导洞中，且激光破岩组件能够向超前导洞中发射用于破岩的激光。采用激光来超前释放岩体的内应力，不仅能够有效降低施工过程中面临的岩爆及软岩大变形等风险，同时可以提高掘进速度，降低成本。解决了传统高地应力岩体施工时所遇到的一系列问题，大大提升了开挖效率，降低开挖成本，使施工人员的安全得到保障。
利用激光降低隧道高地应力施工装置方法

[发明专利]应用于上软下硬复合地层的盾构机及盾构施工方法-CN201610438629.3有效
发明人：薛建忠;李峻;黄德中;王旋东;张亮;张杰;赵叁林;袁倩;罗立;刘传英;方志华;田瑞端;陈纯;余伟康;朱钦令;邵文飞 -专利权人：上海隧道工程有限公司
申请日： 2016-06-17 - 公布日： 2019-07-23 - 主分类号： E21D9/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种应用于上软下硬复合地层的盾构机及盾构施工方法，盾构机包括：刀盘装置，刀盘装置采用全盘滚刀，刀盘装置上设有用于探测上软下硬复合地层中位于盾构工作线路上的岩溶地层的超前钻；土体改良装置，土体改良装置在盾构施工过程中分别对上软下硬复合地层的硬岩地层和软土地层进行土体改良本发明通过设置在刀盘装置上的超前钻探测上软下硬复合地层中位于盾构工作线路上的岩溶地层，然后对溶洞进行处理，可以防止施工过程中在岩溶地层的溶洞处出现漏浆，地面沉降以及后期隧道运营阶段也会导致隧道变形等问题并将刀盘装置设置为全盘滚刀，达到事前做好预防措施，减小上软下硬地层对盾构机刀盘刀具的磨损，将损失降到最低的目的。
应用于上软下硬复合地层盾构施工方法

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