一种刀盘、掘进机及掘进方法技术

本发明专利技术公开一种刀盘，包括刀盘本体以及设置于刀盘本体上的钻孔单元和劈裂单元，本发明专利技术的刀盘在硬岩地质掘进时，先通过钻孔单元在掌子面上钻出多个孔，以降低掌子面的强度，劈裂单元正对劈裂孔进行劈裂作业，以完成对掌子面的破岩。本发明专利技术还公开了一种掘进机，本发明专利技术的掘进机能够适应硬岩以及超硬岩地质的掘进，并且掘进效率高。本发明专利技术还公开了一种掘进机的施工方法，先通过钻孔，能在掌子面上形成多个同心圆，再通过劈裂机构对钻出的孔进行劈裂作业，以对掌子面进行破岩，在掘进时，预先在掌子面边缘位置进行周圈打孔，以使得掌子面与周边围岩分隔开来，降低刀盘本体掘进或劈裂工作时对围岩的扰动，以保证掘进的顺利进行。以保证掘进的顺利进行。以保证掘进的顺利进行。

【技术实现步骤摘要】
一种刀盘、掘进机及掘进方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工领域，具体涉及一种刀盘、掘进机及掘进方法。

技术介绍

[0002]在隧道施工领域，盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。
[0003]现有技术中的隧洞施工存在的问题是：1、针对硬岩和超硬岩地质的开挖施工，TBM掘进速度十分缓慢，而且TBM在掘进中是利用刀盘上的滚刀滚压切削破岩，在驱动系统的作用下，刀盘上的滚刀随刀盘径向旋转，在推进力的作用下，滚刀切入掌子面岩石并挤压破岩，但是刀盘的旋转速度很慢，通常为10r/min，所产生的冲击载荷较小，与液压冲击器相比，例如潜孔锤、凿岩机，其冲击载荷可忽略不计，因此，刀盘破碎硬岩或超硬岩的效率低，而且越靠近刀盘中心位置的滚刀线速度越低，其产生的冲击载荷就越低，导致破碎掌子面中心位置的岩石难度极大，刀具磨损严重且掘进效率慢；2、TBM在硬岩掘进时，对围岩扰动较大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种刀盘，其特征在于，包括刀盘本体(1)以及设置于刀盘本体(1)上的钻孔单元(2)和劈裂单元(3)，所述钻孔单元(2)用于在掌子面上钻孔；所述劈裂单元(3)的运动轨迹与钻孔单元(2)的运动轨迹重合，用于对钻孔单元(2)钻出的孔进行劈裂。2.根据权利要求1所述的一种刀盘，其特征在于，多组钻孔单元(2)与多组劈裂单元(3)在刀盘本体(1)的周向上交错布置；所述钻孔单元(2)包括沿刀盘本体(1)径向布置的至少两组排钻机构(5)；所述劈裂单元(3)包括沿刀盘本体(1)径向布置的至少一组劈裂机构(6)；任一劈裂机构(6)均有至少一组排钻机构(5)与其对应设置，劈裂机构(6)与其对应的排钻机构(5)在刀盘本体(1)上的转动轨迹重合。3.根据权利要求2所述的一种刀盘，其特征在于，所述至少两组排钻机构(5)中，至少一组排钻机构(5)设置于刀盘本体(1)的边缘。4.根据权利要求2所述的一种刀盘，其特征在于，所述排钻机构(5)包括排钻箱体(5.1)以及多组可伸缩的钻进执行件(5.2)；多个钻进执行件(5.2)均设置于排钻箱体(5.1)上，钻进执行件(5.2)包括沿掘进方向依次设置的钻头(5.22)和钻杆(5.21)；相邻两组钻进执行件(5.2)的钻头(5.22)在钻进方向错位布置，使两组钻头(5.22)在掌子面上钻出的孔相连通。5.根据权利要求4所述的一种刀盘，其特征在于，所述排钻箱体(5.1)的上顶面与钻杆(5.21)轴线的距离为L1；钻头(5.22)的半径为R1；R1≥L1。6.根据权利要求4所述的一种刀盘，其特征在于，所述排钻机构(5)还包括整形板(5.3)，所述整形板(5.3)与钻杆(5.21)活动连接，随所述钻杆(5.21)在钻进方向运动；所述整形板(5.3)上设有整形齿(5.31)，整形齿(5.31)...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖金军，甘士瑜，张坚，易达云，孔文，田健，张兴刚，范远哲，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：