一种分块复合刀盘机构及泥水平衡盾构机

本发明涉及盾构机，特别地，涉及一种分块复合刀盘机构及泥水平衡盾构机。

背景技术：

1、随着国内城镇化建设持续推进，市政管网隧道建设改造工程日益增多，小直径盾构隧道得到大量应用，泥水平衡盾构凭借泥水仓保压稳定掌子面、泥浆管路排渣的优势，被广泛用于小直径市政隧道施工。针对卵石、硬岩等复杂地层。

2、现有小直径盾构施工过程中，当施工现场不具备设置接收井、也无法扩挖拆机洞室的工况下，需要在盲洞内部完成盾构主机拆机回撤。传统整体式刀盘只能采用破坏性割除方式完成刀盘拆除，拆除作业工作量大、操作难度高，作业安全风险大，刀盘割除后无法二次复用，造成材料浪费，工程成本高。此外，现有分块式刀盘各分块之间拼接配合面存在缝隙，泥水仓内带压泥水容易从分块拼接缝隙向隧道常压侧发生泄漏，难以实现泥水仓与隧洞常压区域的有效隔离。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种分块复合刀盘机构及泥水平衡盾构机。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种分块复合刀盘机构，包括：分块盘，设有多个，多个分块盘可拆卸拼接贴合并形成刀盘主体；所述分块盘后侧均连接有支腿；设有多个且与分块盘一一对应，多个所述分块环分别连接于分块盘后侧；所述分块环位于支腿外周侧，所述分块环与同一分块盘上的支腿的外周相连；所述分块环外周侧连接有凸出分块盘外周侧的耐磨块；分块法兰，设有多个且与分块盘一一对应，所述分块法兰连接于对应分块盘上的支腿的后端；多个分块法兰拼接形成一环形法兰，所述环形法兰中心具有第一过孔；驱动连接结构，连接于分块法兰后侧，且所述驱动连接结构与分块法兰之间夹设有密封夹层，所述密封夹层中心具有进出口，所述密封夹层后侧设有可开闭进出口的仓门。

4、进一步地，所述密封夹层包括第一环板、轴向延伸筒和第二环板；所述第一环板被驱动连接结构与分块法兰夹紧固定；所述轴向延伸筒后端与第一环板内周边缘相连；所述轴向延伸筒前端与第二环板外周边缘相连，所述轴向延伸筒外周壁与第一过孔内壁贴合，所述第二环板连接于轴向延伸筒前端，所述进出口设于第二环板中心。

5、进一步地，所述支腿包括朝分块法兰倾斜收拢的倾斜段，所述倾斜段外周侧连接有研磨板。

6、进一步地，所述分块盘的贴合面设有拼接立板，两个所述分块盘上对应的拼接立板贴合并设有对应的孔位以通过紧固件连接固定。

7、进一步地，所述分块法兰与驱动连接结构设有对应的孔位以通过第一紧固件连接固定。

8、进一步地，两个拼接的分块盘的其中一个分块盘的后侧设有嵌槽，另一分块盘设有嵌入嵌槽的嵌条。

9、进一步地，两个拼接的分块盘的其中一个分块盘的后侧在嵌槽边缘设有第一凸条，另一分块盘后侧设有与第一凸条贴合的第二凸条，所述第一凸条和第二凸条分别设有对齐的第一插接孔和第二插接孔，所述第一凸条和第二凸条分别设有对齐的第一连接孔和第二连接孔，所述第二凸条背对第一凸条的一侧贴合有一插接板，所述插接板设有插入第一插接孔和第二插接孔的插块，所述插接板设有与第一连接孔和第二连接孔对齐的第三连接孔，所述第一连接孔、第二连接孔和第三连接孔对齐并安装有第二紧固件。

10、进一步地，所述第一连接孔、第二连接孔、第三连接孔和第二紧固件设有多组，所述第一插接孔、第二插接孔和插块设有多组，多个插块连接于同一插接板。

11、进一步地，所述嵌槽后侧呈扩口状。

12、本发明还提供一种泥水平衡盾构机，包括分块复合刀盘机构。

13、本发明具有以下有益效果：

14、多个分块盘可拆卸拼接贴合形成刀盘主体，刀盘采用分体拼装结构，无需对刀盘进行火焰切割等破坏性作业；在小直径隧道盲洞不具备接收井、无法扩挖拆机洞室的受限空间条件下，可将刀盘主体拆解为多块分块盘，分块向后撤出隧道，解决小直径隧道内部操作空间狭小、整体刀盘无法回撤的难题，刀盘拆解后各构件可重新装配，方便重复使用，降低工程物料损耗与施工成本。每一个分块盘后侧均连接支腿，分块环连接在分块盘后侧且布置于支腿外周侧；分块环与分块盘一一对应，分块环随分块盘拼接而完成拼接形成一圆环。且分块环不仅是给耐磨块提供安装位置，分块环还与支腿外周相连，对支腿端部还起到结构加强的作用，且支腿使得分块法兰与分块盘之间形成间隙以形成泥水仓。多组分块法兰拼接后形成完整环形法兰，密封夹层夹装于分块法兰和驱动连接结构之间，能够封堵刀盘各分块盘拼接配合面向后的泄漏通路，阻挡泥水仓内部带压泥浆从分块拼接缝隙窜入隧道常压作业区域，实现泥水仓与隧洞常压区域的隔断，保障泥水仓压力稳定。密封夹层中心设置进出口，环形法兰中心开设第一过孔，第一过孔与进出口对应，密封夹层后侧配置可开闭进出口的仓门；仓门打开状态下，第一过孔与进出口可作为人员通行、刀具转运的通道，满足刀盘内部换刀检修作业需求；仓门关闭时，可封闭该通道，维持泥水仓的密封保压状态，兼顾检修通行功能与掘进保压密封功能。

15、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

1.一种分块复合刀盘机构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的分块复合刀盘机构，其特征在于，所述密封夹层（500）包括第一环板（510）、轴向延伸筒（520）和第二环板（530）；所述第一环板（510）被驱动连接结构（400）与分块法兰（300）夹紧固定；所述轴向延伸筒（520）后端与第一环板（510）内周边缘相连；所述轴向延伸筒（520）前端与第二环板（530）外周边缘相连，所述轴向延伸筒（520）外周壁与第一过孔（310）内壁贴合，所述第二环板（530）连接于轴向延伸筒（520）前端，所述进出口（501）设于第二环板（530）中心。

3.根据权利要求1所述的分块复合刀盘机构，其特征在于，所述支腿（110）包括朝分块法兰（300）倾斜收拢的倾斜段（111），所述倾斜段（111）外周侧连接有研磨板（112）。

4.根据权利要求1所述的分块复合刀盘机构，其特征在于，所述分块盘（100）的贴合面设有拼接立板（120），两个所述分块盘（100）上对应的拼接立板（120）贴合并设有对应的孔位以通过紧固件连接固定。

5.根据权利要求1所述的分块复合刀盘机构，其特征在于，所述分块法兰（300）与驱动连接结构（400）设有对应的孔位以通过第一紧固件连接固定。

6.根据权利要求1所述的分块复合刀盘机构，其特征在于，两个拼接的分块盘（100）的其中一个分块盘（100）的后侧设有嵌槽（130），另一分块盘（100）设有嵌入嵌槽（130）的嵌条（140）。

7.根据权利要求6所述的分块复合刀盘机构，其特征在于，两个拼接的分块盘（100）的其中一个分块盘（100）的后侧在嵌槽（130）边缘设有第一凸条（150），另一分块盘（100）后侧设有与第一凸条（150）贴合的第二凸条（160），所述第一凸条（150）和第二凸条（160）分别设有对齐的第一插接孔（151）和第二插接孔（161），所述第一凸条（150）和第二凸条（160）分别设有对齐的第一连接孔（152）和第二连接孔（162），所述第二凸条（160）背对第一凸条（150）的一侧贴合有一插接板（170），所述插接板（170）设有插入第一插接孔（151）和第二插接孔（161）的插块（171），所述插接板（170）设有与第一连接孔（152）和第二连接孔（162）对齐的第三连接孔（172），所述第一连接孔（152）、第二连接孔（162）和第三连接孔（172）对齐并安装有第二紧固件（180）。

8.根据权利要求7所述的分块复合刀盘机构，其特征在于，所述第一连接孔（152）、第二连接孔（162）、第三连接孔（172）和第二紧固件设有多组，所述第一插接孔（151）、第二插接孔（161）和插块（171）设有多组，多个插块（171）连接于同一插接板（170）。

9.根据权利要求6所述的分块复合刀盘机构，其特征在于，所述嵌槽（130）后侧呈扩口状。

10.一种泥水平衡盾构机，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的分块复合刀盘机构。