压打复合破岩盾构机制造技术

本发明专利技术公开了一种压打复合破岩盾构机，解决了现有隧道掘进技术在填海、孤石、软硬不均等硬岩松散地质条件中破岩困难的技术问题。本发明专利技术包括刀盘及设置在刀盘上的滚刀，所述刀盘上设置有与滚刀协同破岩的冲击器。采用冲击器与滚刀相配合的方式，既有回转切削力，又有冲击力，滚刀在挤压岩石时，滚刀和岩石接触点附近区域会产生应力场，冲击器冲击岩石，振动波在岩石内部传播，冲击器冲击岩石的位置在滚刀挤压产生的应力场范围内，冲击器打压岩石的振动波会和应力场相互作用，产生很好的破岩效果。

【技术实现步骤摘要】
压打复合破岩盾构机
本专利技术涉及盾构机破岩
，特别是指一种压打复合破岩盾构机。
技术介绍
目前的隧道掘进机分为硬岩隧道掘进机、土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机、双模盾构机等。现有的硬岩隧道掘进机、土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机在地质适应方面适应地层地质特点单一。双模盾构机在遇到地层变化时可以在两个模式下切换，但针对于填海地层、含孤石地质条件，地层中的岩石处于松动状态，当滚刀接触岩石时，处于松动状态的岩石很难被滚刀破碎；在地层地质条件变化的过程中大部分掌子面情况为上下软硬不均地层，在这样的地质条件下破岩，现有盾构机刀盘受到很大的偏载，损坏刀盘结构。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
中的不足，本专利技术提出一种压打复合破岩盾构机，解决了现有隧道掘进技术在填海、孤石、软硬不均等硬岩松散地质条件中破岩困难的技术问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种压打复合破岩盾构机，包括刀盘及设置在刀盘上的滚刀，所述刀盘上设置有与滚刀协同破岩的冲击器。采用冲击器与滚刀相配合的方式，既有回转切削力，又有冲击力，滚刀在挤压岩石时，滚刀和岩石接触点附近区域会产生应力场，冲击器冲击岩石，振动波在岩石内部传播，冲击器冲击岩石的位置在滚刀挤压产生的应力场范围内，冲击器打压岩石的振动波会和应力场相互作用，产生很好的破岩效果。进一步地，所述冲击器为气动冲击器或液动冲击器。通常气动冲击器直接与硬质合金柱齿钻头连接以冲击方式碎岩，气动冲击器适合在卵砾石及硬岩层中应用，配置特殊结构的钻头也可在软土层中使用，在本专利技术中气动冲击器配合滚刀可以在软硬不均的地层中进行良好可靠的掘进。气动冲击钻的钻速一般大大高于液动冲击器钻进，但需要配备能力较大的空气压缩机，燃料消耗较大，有噪音、粉尘污染。液动冲击器以钻探冲洗液为动力介质，利用高压液流能量及动态水击能量产生连续冲击载荷的孔底动力机具，将液动冲击钻设置在盾构机的刀盘上，随着刀盘的旋转，在回转钻进的同时将连续的冲击载荷传递到取心钻头上，使钻头以回转切削和冲击两种方式联合破碎岩石，特别适合在坚硬、破碎岩层以及中等硬度的粗粒不均质岩层中应用。进一步地，所述冲击器通过螺栓栓接设置在每个滚刀刀箱的一侧，将冲击器通过螺栓设置在刀盘上，便于安装和拆卸更换；将冲击器设置在滚刀刀箱的一侧，便于刀盘上开设滚刀的预留孔和冲击器的预留孔。进一步地，所述冲击器的冲击点位于两个滚刀的切削轨迹之间，可以保证冲击器位于滚刀挤压岩石产生的应力场范围内，又能避免设置过多的冲击器，在控制生产成本的同时，又能够保证可靠的掘进效果。本专利技术结构简单，破岩效果可靠，针对于填海、孤石、软硬不均等硬岩松散地质条件的盾构机，滚刀开挖与冲击破岩组合，实现松散硬岩的快速机械开挖。采用冲击器与滚刀相配合的方式，既有回转切削力，又有冲击力，滚刀在挤压岩石时，滚刀和岩石接触点附近区域会产生应力场，冲击器冲击岩石，振动波在岩石内部传播，冲击器冲击岩石的位置在滚刀挤压产生的应力场范围内，冲击器打压岩石的振动波会和应力场相互作用，产生很好的破岩效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例，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专利技术的一些实施例，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为本专利技术的结构示意图；图2为冲击器冲击岩石的示意图；图3为冲击器离开岩石的示意图；图4为冲击器与滚刀刀箱的位置示意图；图5为冲击器的冲击点与滚刀切削轨迹示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1，一种压打复合破岩盾构机，如图1所示，包括刀盘1及设置在刀盘1上的滚刀2，刀盘1上设置有与滚刀2协同破岩的冲击器3。如图2和图3所示，采用冲击器3与滚刀2相配合的方式，既有回转切削力，又有冲击力，滚刀2在挤压岩石时，滚刀2和岩石接触点附近区域会产生应力场，冲击器3冲击岩石，振动波在岩石内部传播，冲击器3冲击岩石的位置在滚刀挤压产生的应力场范围内，冲击器打压岩石的振动波会和应力场相互作用，产生很好的破岩效果。进一步地，所述冲击器3为气动冲击器或液动冲击器。通常气动冲击器直接与硬质合金柱齿钻头连接以冲击方式碎岩，气动冲击器适合在卵砾石及硬岩层中应用，配置特殊结构的钻头也可在软土层中使用，在本专利技术中气动冲击器配合滚刀可以在软硬不均的地层中进行良好可靠的掘进。气动冲击钻的钻速一般大大高于液动冲击器钻进，但需要配备能力较大的空气压缩机，燃料消耗较大，有噪音、粉尘污染。液动冲击器以钻探冲洗液为动力介质，利用高压液流能量及动态水击能量产生连续冲击载荷的孔底动力机具，将液动冲击钻设置在盾构机的刀盘上，随着刀盘的旋转，在回转钻进的同时将连续的冲击载荷传递到取心钻头上，使钻头以回转切削和冲击两种方式联合破碎岩石，特别适合在坚硬、破碎岩层以及中等硬度的粗粒不均质岩层中应用。实施例2，一种压打复合破岩盾构机，如图4所示，所述冲击器3通过螺栓栓接设置在每个滚刀刀箱4的一侧，将冲击器3通过螺栓设置在刀盘1上，便于安装和拆卸更换；将冲击器3设置在滚刀刀箱4的一侧，便于刀盘1上开设滚刀2的预留孔和冲击器3的预留孔。本实施例的其他结构与实施例1相同。实施例3，一种压打复合破岩盾构机，如图5所示，所述冲击器3的冲击点3-1位于两个滚刀2的切削轨迹2-1之间，可以保证冲击器3位于滚刀挤压岩石产生的应力场范围内，又能避免设置过多的冲击器，在控制生产成本的同时，又能够保证可靠的掘进效果。本实施例的其他结构与实施例1或2相同。本专利技术未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压打复合破岩盾构机，包括刀盘（1）及设置在刀盘（1）上的滚刀（2），其特征在于：所述刀盘（1）上设置有与滚刀（2）协同破岩的冲击器（3）。

【技术特征摘要】
1.一种压打复合破岩盾构机，包括刀盘（1）及设置在刀盘（1）上的滚刀（2），其特征在于：所述刀盘（1）上设置有与滚刀（2）协同破岩的冲击器（3）。2.根据权利要求1所述的压打复合破岩盾构机，其特征在于：所述冲击器（3）为气动冲击器或液动冲击器。3.根据权利要求1或2所述的压打复合破岩盾构机，其特征在于：所述冲击器（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建斌，贺飞，贾连辉，宁向可，齐志冲，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41