盾构机刀盘的添加剂注入口的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种盾构机刀盘的添加剂注入口，所述的刀盘的面板上开设有用于安装注入口的安装槽，注入口设置于安装槽内且与添加剂的注入管单向连通设置，它包括同轴设置的垫板、橡胶板以及压板。本实用新型利用开有连接缝的橡胶板向外输出添加剂，而当注入管停止供添加剂时连接缝被垫板抵住与垫板以及注入管形成密封腔体，有效地防止渣土进入注入口，消除了注入口堵塞和磨损的可能性。
【专利说明】盾构机刀盘的添加剂注入口
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及盾构机，特别涉及一种盾构机刀盘的添加剂注入口。
【背景技术】
[0002]盾构机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
[0003]随着我国城市建设的发展，地下轨道交通、越江隧道等地下工程日益增加，隧道的盾构推进距离也越来越长。盾构机注入口可以注入水、泡沫、膨润土等物质，其主要起到改良土体，增加土体的流动性。现有的盾构机添加剂注入口容易进入沙石,使得添加剂注入口发生堵塞和磨损，导致添加剂无法注入到刀盘与掌子面之间。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种盾构机刀盘的添加剂注入口。
[0005]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种盾构机刀盘的添加剂注入口，所述的刀盘的面板上开设有用于安装注入口的安装槽，注入口设置于安装槽内且与添加剂的注入管单向连通设置，它包括同轴设置的垫板、橡胶板以及压板，所述的垫板上开设有多个用于使其与所述的注入管相连通设置的小连通孔，所述的橡胶板位于所述的垫板与所述的压板之间，其上割有至少一条供添加剂流入刀盘与土体之间的连接缝，所述的压板中心开设有大连通孔，当注入管向刀盘与土体之间注入添加剂时，注入管内的压力较大，橡胶板的连接缝被撑开，添加剂依次经过垫板、橡胶板以及压板后流入刀盘与土体之间，当注入管停止供添加剂时，连接缝被垫板抵住与垫板以及注入管形成能够防止泥沙进入的密封腔体。
[0006]优化的，所述的连接缝有四条且以橡胶板端面的圆心为中心呈环形整列分布。
[0007]进一步地，所述的橡胶板与垫板相贴合的端面上开设有四角星形的凹槽，所述的凹槽的两条对角线与所述的连接缝相重合，所述的凹槽的深度由四个角向其中心逐渐增力口，同时由其边缘向对角线逐渐增加。
[0008]更进一步地，所述的凹槽四个角上都设置有用于防止应力集中的应力孔，且所述的应力孔与凹槽中心的间距大于所述的压板的大连通孔的半径。
[0009]优化的，所述的垫板与安装槽之间还设置有垫圈，所述的垫圈中心也开设有大连通孔。
[0010]优化的，所述的垫圈、垫板、橡胶板以及压板通过多个固定螺柱固定于所述的安装槽内。
[0011]优化的，所述的垫板上的小连通孔共九个，其中一个半径大于另外八个，半径较大的小连通孔位于垫板的中心，其与八个小连通孔均匀分布于其周围，其中半径较大的小连通孔的半径小于连接缝的长度。
[0012]由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点:本实用新型利用开有连接缝的橡胶板向外输出添加剂，而当注入管停止供添加剂时连接缝被垫板抵住与垫板以及注入管形成密封腔体，有效地防止了渣土进入注入口、消除了注入口堵塞和磨损的可能性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]附图1本添加剂注入口的结构示意图；
[0014]附图2为垫板的主视图；
[0015]附图3为橡胶板的主视图；
[0016]附图4为橡胶板的左视图；
[0017]附图5为压板的主视图；
[0018]附图6为压板的左视图；
[0019]附图7为垫圈的主视图；
[0020]以上附图中:1、刀盘；2、注入管；3、垫板；4、橡胶板；5、压板；6、垫圈；7、固定螺栓；11、安装槽；31、小连通孔；41、连接缝；51、大连通孔；61、大连通孔。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。
[0022]如图1所示，本盾构机刀盘的添加剂注入口安装于开设在刀盘I的面板上的安装槽11内，注入口与添加剂的注入管2单向连通设置，它包括同轴且依次设置的垫圈6、垫板
3、橡胶板4以及压板5，垫圈6垫设于注入管2和垫板3之间，垫圈6、垫板3、橡胶板4以及压板5通过四个固定螺柱7固定于安装槽11内。
[0023]其中垫圈6和压板5上分别开设有大连通孔61和大连通孔51 ;橡胶板4上割有4条供添加剂流入刀盘I与土体之间的连接缝41，四条连接缝41以橡胶板4端面的圆心为中心呈环形整列分布，橡胶板4与垫板3相贴合的端面上开设有四角星形的凹槽42，凹槽42的两条对角线与连接缝41相重合，凹槽42的深度由四个角向其中心逐渐增加，同时由其边缘向对角线逐渐增加，凹槽42四个角上都设置有用于防止应力集中的应力孔43，且应力孔43与凹槽中心的间距大于压板5的大连通孔51的半径；垫板3上开设有九个用于使其与注入管2相连通设置的小连通孔31，其中一个半径大于另外八个，半径较大的小连通孔31位于垫板3的中心，其与八个小连通孔31均匀分布于其周围，其中半径较大的小连通孔31的半径小于连接缝41的长度；
[0024]当注入管2向刀盘I与土体之间注入添加剂时，注入管2内的压力较大，橡胶板4的连接缝41被撑开，添加剂依次经过垫板3、橡胶板4以及压板5后流入刀盘I与土体之间，当注入管2停止供添加剂时，连接缝41被垫板3抵住与垫板3以及注入管2形成密封腔体。
[0025]盾构机对土体改良的要求如下:
[0026](I).对刀盘前方的土体需预先及持续不断地改良；[0027](2).将刀盘切削下来的土体改良成流动性好、能够及时建立起土仓内的土体和刀盘外土体之间的压力平衡、维持盾构掘进过程中盾构切口上方的土体稳定；
[0028](3).增加土体的流动性，刀盘切削进入土仓的土体能及时排出，减少土仓内泥饼的形成，不会形成颗粒的骨架拱效应。
[0029]现有土体改良方法有:膨润土改良方法、沫泡剂改良方法、加水改良方法、带气加水方法；
[0030]膨润土改良方法:
[0031 ] 由于膨润土具有吸湿膨胀性、低渗性、高吸附性及良好的自封闭性能，所以向土舱内注入钠基膨润土溶液时,可以起到的主要作用为:增加土舱内土体的流动性,在刀盘转动切削土体的过程中在掌子面形成泥膜，起到护壁作用，有利于保持土舱内土压平衡，从而避免开挖面的土体坍塌，保持掘进的持续顺利进行。
[0032]沫泡剂改良方法:
[0033]一般土压平衔盾构机适应于内摩擦角小，渗透系数在10_6m/s以下的易塑流的粘性土层。在颗粒粒径较大的砂层、砾石层中，由于摩擦力大，透水性高，在这种土层中施工难以保持开挖面稳定。为解决砂性土的塑流性，可在开挖土仓中注入泡沫并充分搅拌，改变土的成分，以保证土的流动性和减少土的透水性，使开挖面保持稳定；减少刀盘与土体的摩擦，降低扭矩，减少壳体与刀盘上粘土的粘着力有利于排土机构出土。
[0034]加水改良方法:
[0035](I).一定压力的水与润滑剂的混合液，通过刀盘前泡沫剂发生管路注射到土体内，将冲刷下来的、流动性好的土体能及时通过进入土仓，减少了刀具的磨损；
[0036](2).冷却刀盘面板上的各种刀具，特别是刀具的硬质合金部分；
[0037](3).水与润滑剂的混合液具有降低摩擦力的作用，降低刀盘扭矩，延长刀具使用寿命；
[0038](4).加在刀盘前方的水随土体进入土仓内，在刀盘后方搅拌捧的搅拌下，土体流动性加大，有利于顺利出土，减少卵石对螺旋机和叶片的磨损。
[0039]带气加水方法:
[0040]采用带气加水方式(利用气压提高出水压力)可增强冲刷作用，使少量的黏性颗粒不能粘附于刀盘、刀具上方，同时切削下来的土体在进入土仓后，由于气泡的润滑作用及在气体的压力作用下，使土体的流动性加强，且加入水的总量减小.[0041 ] 本注入口可以注入水、泡沫、膨润土等物质，起到改良土体，增加土体的流动性，并且有效地防止了沙土进入注入口、消除了注入口堵塞和磨损的可能性。注入口需要设置注入口保护刀，防止注入口直接和开挖掌子面接触，造成直接磨损，该保护刀可以设置为门型，或者在注入口的两侧设置。
[0042]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种盾构机刀盘的添加剂注入口，所述的刀盘(I)的面板上开设有用于安装注入口的安装槽(11)，注入口设置于安装槽(11)内且与添加剂的注入管(2)单向连通设置，其特征在于:它包括同轴设置的垫板(3)、橡胶板(4)以及压板(5)，所述的垫板(3)上开设有多个用于使其与所述的注入管(2)相连通设置的小连通孔(31)，所述的橡胶板(4)位于所述的垫板(3)与所述的压板(5)之间，其上割有至少一条供添加剂流入刀盘(I)与土体之间的连接缝(41)，所述的压板(5)中心开设有大连通孔(51)，当注入管(2)向刀盘(I)与土体之间注入添加剂时，注入管(2)内的压力较大，橡胶板(4)的连接缝(41)被撑开，添加剂依次经过垫板(3)、橡胶板(4)以及压板(5)后流入刀盘(I)与土体之间，当注入管(2)停止供添加剂时，连接缝(41)被垫板(3)抵住与垫板(3)以及注入管(2)形成能够防止泥沙进入的密封腔体。
2.根据权利要求1所述的盾构机刀盘的添加剂注入口，其特征在于:所述的连接缝(41)有四条且以橡胶板(4)端面的圆心为中心呈环形整列分布。
3.根据权利要求2所述的盾构机刀盘的添加剂注入口，其特征在于:所述的橡胶板(4)与垫板(3)相贴合的端面上开设有四角星形的凹槽(42)，所述的凹槽(42)的两条对角线与所述的连接缝(41)相重合，所述的凹槽(42)的深度由四个角向其中心逐渐增加，同时由其边缘向对角线逐渐增加。
4.根据权利要求3所述的盾构机刀盘的添加剂注入口，其特征在于:所述的凹槽(42)四个角上都设置有用于防止应力集中的应力孔(43)，且所述的应力孔(43)与凹槽中心的间距大于所述的压板(5)的大连通孔(51)的半径。
5.根据权利要求1所述的盾构机刀盘的添加剂注入口，其特征在于:所述的垫板(3)与安装槽(11)之间还设置有垫圈(6)，所述的垫圈(6)中心也开设有大连通孔(61)。
6.根据权利要求5所述的盾构机刀盘的添加剂注入口，其特征在于:所述的垫圈(6)、垫板(3)、橡胶板(4)以及压板(5)通过多个固定螺柱(7)固定于所述的安装槽(11)内。
7.根据权利要求1所述的盾构机刀盘的添加剂注入口，其特征在于:所述的垫板(3)上的小连通孔(31)共九个，其中一个半径大于另外八个，半径较大的小连通孔(31)位于垫板(3)的中心，其与八个小连通孔(31)均匀分布于其周围，其中半径较大的小连通孔(31)的半径小于连接缝(41)的长度。
【文档编号】E21D9/08GK203515594SQ201320507161
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年8月19日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】张天举, 毛冬明, 任琳妍, 江欢, 王小贝 申请人:中交天和机械设备制造有限公司