一种水刀盾构机的制作方法

[0001]
本实用新型涉及盾构机结构领域，特别涉及一种水刀盾构机。


背景技术：

[0002]
现有的盾构机的刀盘多为安装合金滚刀，以合金滚刀作为其主要的切削工具，现有的盾构机也出现了一些采用水刀切割的水刀双盾的盾构机。但是，现有的水刀双盾因为仍然局限于原有的盾构机结构，只适用于岩层结构地质的盾构施工，其结构比原合金滚刀的盾构机更加复杂、造价更高，操作流程也没能得到简化。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种水刀盾构机，能够简化盾构机刀盘的结构，降低造价，且能更好的适用于多种地质环境的施工。
[0004]
根据本实用新型的第一方面实施例，提供一种水刀盾构机，包括盾构机本体和设置于所述盾构机本体尾端的液压推进系统，所述盾构机本体的前端设有第一隔离墙，位于所述第一隔离墙的外侧设有水压外仓，所述盾构机本体内位于所述第一隔离墙的内侧中空设置的管状隔离墙，所述第一隔离墙的中部设有可相对所述第一隔离墙转动的设备活动墙，所述设备活动墙的四周与所述第一隔离墙的内周密封，所述管状隔离墙内设有高压水枪系统和液氮冷却系统，所述设备活动墙上设有与所述高压水枪系统相连并伸出至水压外仓的高压水枪口，所述设备活动墙上还设有与所述液氮冷却系统相连并伸出至所述水压外仓的液氮管口。
[0005]
有益效果：此水刀盾构机通过高压水枪系统的设置形成水刀盾构，并引入液氮冷却系统的设置，可先将周围的土壤冷冻后再通过水刀切割，能适用于更多不同种类的地质环境的施工，且其结构使得盾构机刀盘的结构得以简化，能有利于降低盾构机的整体造价。
[0006]
根据本实用新型第一方面实施例所述的水刀盾构机，所述盾构机本体内沿所述管状隔离墙的长度方向间隔设有第二隔离墙和第三隔离墙，所述第二隔离墙与第一隔离墙在所述盾构机本体内位于所述管状隔离墙的外周形成第一水压仓，所述第三隔离墙与第二隔离墙在所述盾构机本体内位于所述管状隔离墙的外周形成第二水压仓。
[0007]
根据本实用新型第一方面实施例所述的水刀盾构机，所述第二隔离墙与第一隔离墙在所述盾构机本体内位于所述管状隔离墙的内形成设备安装空间，所述第三隔离墙与第二隔离墙在所述盾构机本体内位于所述管状隔离墙的内形成降压仓。
[0008]
根据本实用新型第一方面实施例所述的水刀盾构机，所述第一隔离墙的下方设有第一阀口和位于所述第一阀口的碎石机。
[0009]
根据本实用新型第一方面实施例所述的水刀盾构机，所述第二隔离墙的下方设有位于所述第一水压仓和第二水压仓间的第二阀口，所述第二隔离墙上还设有位于所述设备安装空间和降压仓间的第一阀门。
[0010]
根据本实用新型第一方面实施例所述的水刀盾构机，所述第三隔离墙上设有位于
所述降压仓尾端的第二阀门，所述第三隔离墙上还设有位于所述第二水压仓尾部的第二阀门和第三阀口。
[0011]
根据本实用新型第一方面实施例所述的水刀盾构机，所述盾构机本体内位于所述第三阀口的输出端设有排水系统。
[0012]
根据本实用新型第一方面实施例所述的水刀盾构机，所述盾构机本体内位于所述第三隔离墙的后端还设有工作架，所述工作架上设有与所述高压水枪系统和液氮冷却系统相连的plc控制室、增压系统、过滤系统和配电系统。
附图说明
[0013]
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；
[0014]
图1为本实用新型实施例整体结构布局图。
具体实施方式
[0015]
本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
[0016]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0017]
在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0018]
本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
[0019]
参照图1，提供一种水刀盾构机，包括盾构机本体100和设置于盾构机本体100尾端的液压推进系统110，盾构机本体100的前端设有第一隔离墙121，位于第一隔离墙121的外侧设有水压外仓130，盾构机本体100内位于第一隔离墙121的内侧中空设置的管状隔离墙120，第一隔离墙121的中部设有可相对第一隔离墙121转动的设备活动墙124，设备活动墙124的四周与第一隔离墙121的内周密封，管状隔离墙120内设有高压水枪系统140和液氮冷却系统150，设备活动墙124上设有与高压水枪系统140相连并伸出至水压外仓130的高压水枪口141，设备活动墙124上还设有与液氮冷却系统150相连并伸出至水压外仓130的液氮管口151。
[0020]
此水刀盾构机通过高压水枪系统140的设置形成水刀盾构，并引入液氮冷却系统150的设置，可先将周围的土壤冷冻后再通过水刀切割，能适用于更多不同种类的地质环境的施工，且其结构使得盾构机刀盘的结构得以简化，能有利于降低盾构机的整体造价。
[0021]
液压推进系统110推进盾构机整体的移动，盾构机本体100的外周形成盾构机外壳101，盾构机外壳101和位于盾构机本体100前端的第一隔离墙121隔离盾构机外部的土压和泥水的压力，液氮冷却系统150可在水压外仓130内注入液氮，在土质为砂砾等粘结度不够的土壤时，可通过水压外仓130内注入的液氮先将土壤冷冻，再用水刀切割。
[0022]
在其中的一些实施例中，盾构机本体100内沿管状隔离墙120的长度方向间隔设有第二隔离墙122和第三隔离墙123，第二隔离墙122与第一隔离墙121在盾构机本体100内位于管状隔离墙120的外周形成第一水压仓102，第三隔离墙123与第二隔离墙122在盾构机本体100内位于管状隔离墙120的外周形成第二水压仓103。
[0023]
在其中的一些实施例中，第二隔离墙122与第一隔离墙121在盾构机本体100内位于管状隔离墙120的内形成设备安装空间104，第三隔离墙123与第二隔离墙122在盾构机本体100内位于管状隔离墙120的内形成降压仓105。
[0024]
多道隔离墙将盾构机本体100内的空间隔离开来形成不同的功能空间，设备活动墙124为高压水枪系统140的高压水枪口141提供活动空间，也起到隔离水压外仓130内泥水的作用。
[0025]
在其中的一些实施例中，第一隔离墙121的下方设有第一阀口161和位于第一阀口161的碎石机160。
[0026]
在其中的一些实施例中，第二隔离墙122的下方设有位于第一水压仓102和第二水压仓103间的第二阀口162，第二隔离墙122上还设有位于设备安装空间104和降压仓105间的第一阀门164。
[0027]
在其中的一些实施例中，第三隔离墙123上设有位于降压仓105尾端的第二阀门165，第三隔离墙123上还设有位于第二水压仓103尾部的第二阀门165和第三阀口163。
[0028]
在其中的一些实施例中，盾构机本体100内位于第三阀口163的输出端设有排水系统106。
[0029]
在其中的一些实施例中，盾构机本体100内位于第三隔离墙123的后端还设有工作架170，工作架170上设有与高压水枪系统140和液氮冷却系统150相连的plc控制室171、增压系统172、过滤系统173和配电系统174。
[0030]
此水刀盾构机可用于多种不同质地土壤的盾构施工，在土质为砂砾等粘结度不够的土壤时，可先使液氮冷却系统150通过液氮管口151注入液氮，将土壤进行冷冻，再通过高压水枪系统140的高压水枪口141形成水刀进行切割。
[0031]
增压系统172为高压水枪系统140提供压力，过滤系统173为高压水枪系统140提供循环水资源和调配切割粒子与高压水的比例，配电系统174为盾构机提供电力，plc控制室171为总控。
[0032]
第一阀口161、第二阀口162和第三阀口163与各阀口之间的空间形成排水系统106，后面连接过滤系统173，液压推进系统110通过推进油缸为盾构机提供前进动力。
[0033]
此盾构机的工作过程为，先将第二阀口162关闭，第一阀口161打开，高压水枪系统140通过在设备安装空间104内设置的控制电机的运转，对水压外仓130的岩石泥土进行切割，掉落的泥渣和水流入第一水压仓102，大块石头通过碎石机160碾压后随流水进入第一水压仓102，当第一水压仓102和水压外仓130压力平衡后，打开第二阀口162，直到第二水压仓103压力也达到平衡，这时打开第三阀口163，通过排水系统106和过滤系统173，分离渣土
运走，留下水循环利用于水刀，工作一定时间后，关闭高压水枪系统140，液压推进系统110中的推进油缸推进，贴管片。
[0034]
当第二水压仓103积累太多泥沙碎石时，关闭第二阀口162，待第二水压仓103里的水排完后，打开第二阀门165进行人工出渣。当高压水枪系统140或者控制电机系统出问题时，通过第一阀门164进入降压仓105，再通过第三阀门166可进入设备安装空间104进行维护，工作架170为设备放置平台以及工作人员行走的平台。
[0035]
本实用新型技术方案提供了一种造价低、结构更简单、操作更容易、且效率高于传统盾构机的水刀盾构机结构，不会因为直径增大而增加太多成本的，适用于更多地层的盾构机。
[0036]
上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。