一种用于软土层台阶法施工的土压平衡盾构机刀盘制造技术

本发明专利技术涉及盾构机技术领域，尤其涉及一种用于软土层台阶法施工的土压平衡盾构机刀盘，包括安装在土仓隔板上的多个传动装置，分别驱动盾构机前端的多个刀盘，传动装置包括与电机相安装的减速机，减速机通过轴安装在齿轮箱的输入端，齿轮箱的输出端安装有用于安装刀盘的传动轴，位于盾构机上半圆传动轴的长度大于位于盾构机下半圆传动轴的长度，使得安装在盾构机上半圆传动轴上的刀盘与土仓隔板之间的距离大于安装在盾构机下半圆传动轴上的刀盘与土仓隔板之间的距离，使得上半圆的刀盘和下半圆的刀盘交错布置实现台阶法开挖，通过多刀盘配合开挖对周围土体的扰动小，且通过台阶法开挖提高了掌子面的稳定性，尽量避免了地面容易发生沉降的问题。

A cutter head of EPB shield machine used for bench construction in soft soil

【技术实现步骤摘要】
一种用于软土层台阶法施工的土压平衡盾构机刀盘
本专利技术涉及盾构机
，尤其涉及一种用于软土层台阶法施工的土压平衡盾构机刀盘。
技术介绍
盾构机是一种隧道掘进专业设备，广泛应用于地铁隧道施工中。根据地层的不同，需量身定制对应的盾构机。针对软土地层，目前常规使用的为单个圆形大刀盘盾构机。但是其刀盘和驱动结构复杂，配备的扭矩富裕量较大，对于软土地层中存在配置浪费的问题，单圆形刀盘扭矩无法抵消，对周围土体的扰动较大，容易存在地面沉降。
技术实现思路
针对现有技术中所存在的问题，本专利技术提供的一种用于软土层台阶法施工的土压平衡盾构机刀盘，尽量避免了现有技术中刀盘扭矩无法抵消，对周围土体的扰动较大，容易存在地面沉降问题，且本专利技术一种用于软土层台阶法施工的土压平衡盾构机刀盘形成台阶开挖，提高了掌子面的稳定性。本专利技术的技术方案如下：一种用于软土层台阶法施工的土压平衡盾构机刀盘，包括安装在土仓隔板上的多个传动装置，对应的，盾构机前端安装有多个刀盘，即一个传动装置驱动一个刀盘，所述传动装置包括与电机相安装的减速机，减速机通过轴安装在齿轮箱的输入端，齿轮箱的输出端安装有用于安装刀盘的传动轴，位于盾构机上半圆的传动轴的长度大于位于盾构机下半圆的传动轴的长度，使得安装在盾构机上半圆传动轴上的刀盘与土仓隔板之间的距离大于安装在盾构机下半圆传动轴上的刀盘与土仓隔板之间的距离，从而使得上半圆的刀盘和下半圆的刀盘交错布置，从而实现台阶法开挖，并且所述盾构机上半圆的盾体向待开挖面的方向凸出形成帽檐结构，并在上半圆的盾体和下半圆盾体与待开挖面的接触面上沿圆周方向设置铲刀。具体的，所述齿轮箱安装在土仓隔板上，在土仓隔板上导有通孔设置安装座，齿轮箱整体安装在该通孔设置的安装座上，从而使得传动装置整体被固定在土仓隔板上。优选的，所述传动装置共有八个，对应的所述刀盘共有八个，每个传动装置驱动一个独立的刀盘。优选的，所述刀盘分为大刀盘和小刀盘，大刀盘和小刀盘分别有四个，盾构机上半圆设置有一个小刀盘和两个刀盘，盾构机下半圆设置有两个大刀盘，盾构机上半圆和盾构机下半圆设置的两个大刀盘之间设置有三个小刀盘。所述用于驱动大刀盘转动的传动装置的齿轮箱设置有三个输入端和一个输出端，三个输入端分别通过轴连接有减速机，输出端上连接传动轴，其齿轮箱内安装有三个输入轴和一个输出轴，其输入轴上均安装有小齿轮，输出轴上安装有大齿轮，三个小齿轮分别与大齿轮啮合，使得可通过三个电机驱动减速机同步运动，从而三个减速机通过轴同步驱动齿轮箱中输入轴上的齿轮转动，从而使得输出轴上的大齿轮转动，从而使得连接在齿轮箱输出端的传动轴转动，带动大刀盘转动。所述用于驱动小刀盘转动的传动装置的齿轮箱设置有一个输出端和一个输入端，输出端通过轴连接减速机，输出端上连接传动轴，其齿轮箱内安装有一个输出轴和一个输入轴，输入轴和输出轴上均安装有齿轮且相互啮合，从而通过一个电机带动减速机运动，减速机通过轴驱动齿轮箱中输入轴上安装的齿轮运动，从而使得输出轴带动传动轴转动，带动小刀盘转动。本专利技术的有益效果：本专利技术通过在盾体掘进端设置多个刀盘，并且位于盾体上半圆的刀盘和盾体下半圆的刀盘之间采用交错布置，通过大刀盘和小刀盘配合开挖对周围土体的扰动小，并且本专利技术采用交错布置实现了台阶法开挖，提高了掌子面的稳定性，尽量避免了地面容易发生沉降的问题。附图说明图1为本专利技术的刀盘安装位置示意图；图2为本专利技术的多刀盘结构示意图；图3为本专利技术的传动装置安装位置示意图；图4为本专利技术的大刀盘传动装置示意图；图5为本专利技术的小刀盘传动装置示意图；附图标记说明：1.盾体；2.电机；3.减速机；4.土仓隔板；5.大刀盘；6.小刀盘；7.铲刀；8.传动轴；9.齿轮箱。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术做进一步的说明。参见附图1到附图5对本专利技术的最优实施例做详细的说明，一种用于软土层台阶法施工的土压平衡盾构机刀盘，包括安装在土仓隔板4上的多个传动装置，分别驱动盾构机前端的多个刀盘，所述传动装置包括与电机2相安装的减速机3，减速机3通过轴安装在齿轮箱9的输入端，齿轮箱9的输出端安装有用于安装刀盘的传动轴8，位于盾构机上半圆传动轴8的长度大于位于盾构机下半圆传动轴8的长度，使得安装在盾构机上半圆传动轴8上的刀盘与土仓隔板4之间的距离大于安装在盾构机下半圆传动轴8上的刀盘与土仓隔板4之间的距离，从而使得上半圆的刀盘和下半圆的刀盘交错布置，从而实现台阶法开挖，并且所述盾构机上半圆的盾体1向待开挖面的方向凸出形成帽檐结构，并在上半圆的盾体1和下半圆盾体1与待开挖面的接触面上沿圆周方向设置铲刀7。所述齿轮箱9安装在土仓隔板4上，在土仓隔板4上导有通孔设置安装座，齿轮箱9整体安装在该通孔设置的安装座上，从而使得传动装置整体被固定在土仓隔板4上。所述传动装置共有八个，对应的所述刀盘共有八个，每个传动装置驱动一个独立的刀盘。所述刀盘分为大刀盘5和小刀盘6，大刀盘5和小刀盘6分别有四个，盾构机上半圆设置有一个小刀盘6和两个刀盘，盾构机下半圆设置有两个大刀盘5，盾构机上半圆和盾构机下半圆设置的两个大刀盘5之间设置有三个小刀盘6。所述用于驱动大刀盘5转动的传动装置的齿轮箱9设置有三个输入端和一个输出端，三个输入端分别通过轴连接有减速机3，输出端上连接传动轴8，其齿轮箱9内安装有三个输入轴和一个输出轴，其输入轴上均安装有小齿轮，输出轴上安装有大齿轮，三个小齿轮分别与大齿轮啮合，使得可通过三个电机2驱动减速机3同步运动，从而三个减速机3通过轴同步驱动齿轮箱9中输入轴上的齿轮转动，从而使得输出轴上的大齿轮转动，从而使得连接在齿轮箱9输出端的传动轴8转动，带动大刀盘5转动。所述用于驱动小刀盘6转动的传动装置的齿轮箱9设置有一个输出端和一个输入端，输出端通过轴连接减速机3，输出端上连接传动轴8，其齿轮箱9内安装有一个输出轴和一个输入轴，输入轴和输出轴上均安装有齿轮且相互啮合，从而通过一个电机2带动减速机3运动，减速机3通过轴驱动齿轮箱9中输入轴上安装的齿轮运动，从而使得输出轴带动传动轴8转动，带动小刀盘6转动。本专利技术在不改变原有盾构机其他设备的基础上重新设置刀盘，采用多个传动装置分别驱动多个刀盘，在土仓隔板4上导有通孔设置安装座，齿轮箱9整体安装在该通孔设置的安装座上，从而使得传动装置整体被固定在土仓隔板4上。并且盾构机上半圆的刀盘与盾构机下半圆的刀盘采用交错布置，使得能够实现台阶法开挖，通过大刀盘5和小刀盘6配合开挖对周围土体的扰动小，且在软土层用台阶法开挖，提高了掌子面的稳定性，尽量避免了地面容易发生沉降的问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于软土层台阶法施工的土压平衡盾构机刀盘，其特征在于，包括安装在土仓隔板(4)上的多个传动装置，对应的，盾构机前端安装有多个刀盘，一个传动装置驱动一个刀盘转动，所述传动装置包括与电机(2)相安装的减速机(3)，减速机(3)通过轴安装在齿轮箱(9)的输入端，齿轮箱(9)的输出端安装有用于安装刀盘的传动轴(8)，位于盾构机上半圆传动轴(8)的长度大于位于盾构机下半圆传动轴(8)的长度，使得安装在盾构机上半圆传动轴(8)上的刀盘与土仓隔板(4)之间的距离大于安装在盾构机下半圆传动轴(8)上的刀盘与土仓隔板(4)之间的距离；并且所述盾构机上半圆的盾体(1)向待开挖面的方向凸出形成帽檐结构，并在上半圆的盾体(1)和下半圆的盾体(1)与待开挖面的接触面上沿圆周方向设置铲刀(7)。

【技术特征摘要】
1.一种用于软土层台阶法施工的土压平衡盾构机刀盘，其特征在于，包括安装在土仓隔板(4)上的多个传动装置，对应的，盾构机前端安装有多个刀盘，一个传动装置驱动一个刀盘转动，所述传动装置包括与电机(2)相安装的减速机(3)，减速机(3)通过轴安装在齿轮箱(9)的输入端，齿轮箱(9)的输出端安装有用于安装刀盘的传动轴(8)，位于盾构机上半圆传动轴(8)的长度大于位于盾构机下半圆传动轴(8)的长度，使得安装在盾构机上半圆传动轴(8)上的刀盘与土仓隔板(4)之间的距离大于安装在盾构机下半圆传动轴(8)上的刀盘与土仓隔板(4)之间的距离；并且所述盾构机上半圆的盾体(1)向待开挖面的方向凸出形成帽檐结构，并在上半圆的盾体(1)和下半圆的盾体(1)与待开挖面的接触面上沿圆周方向设置铲刀(7)。2.如权利要求1所述的一种用于软土层台阶法施工的土压平衡盾构机刀盘，其特征在于，所述齿轮箱(9)安装在土仓隔板(4)上，在土仓隔板(4)上导有通孔设置安装座，齿轮箱(9)整体安装在该通孔设置的安装座上，从而使得传动装置整体被固定在土仓隔板(4)上。3.如权利要求2所述的一种用于软土层台阶法施工的土压平衡盾构机刀盘，其特征在于，所述传动装置共有八...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅元元，庄元顺，章龙管，刘伟，李恒，高旭东，周鸿雏，郑军，郭涛，李才洪，廖珂，
申请(专利权)人：中铁工程服务有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51