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盾构机的刀箱及刀具拆卸方法与流程
发表时间:2020-07-25 19:44

  目前,轨道交通建设是城市解决交通出行的有效手段,在城市地铁建设中越来越多的隧道采用盾构法施工,盾构法施工具有安全、环保、施工速度快的优点。盾构法施工需要使用到盾构机,在施工硬岩或上软下硬、上硬下软等复合地层时,盾构机的刀具尤其是中心滚刀在该类地层掘进中刀具磨损较快,而在上软下硬地层中,滚刀偏磨现象比较常见,中心滚刀更换更加频繁,而盾构机开仓换刀属于危大工程范畴,风险高、技术要求高以及工作强度大,因此,换刀方案和换刀工艺要求很高。

  本发明的目的在于提供一种盾构机的刀箱及刀具拆卸方法,能够在降低换刀风险的同时提高换刀的效率。

  为了达到上述目的,本发明提供了盾构机的刀箱,位于一盾构机的刀盘上,所述盾构机的刀箱内设置有若干并排排列的刀槽,每个所述刀槽内均设置有一双刃滚刀,相邻的两个所述双刃滚刀的滚刀轴可拆卸连接,其中,每个所述刀槽的槽壁上均设置有一凹陷的限位槽,相连接的两个所述双刃滚刀的滚刀轴均有至少部分位于所述限位槽内。

  可选的,相邻的两个所述双刃滚刀通过一轴承可拆卸连接,所述轴承位于所述限位槽内。

  可选的,所述限位槽的槽口沿垂直于所述滚刀轴轴向的宽度大于槽底沿垂直于所述滚刀轴轴向的宽度。

  基于此,本发明还提供了一种刀具拆卸方法,用于拆卸所述的盾构机的刀箱中的刀具,包括以下步骤:

  将所述盾构机的刀箱边缘的双刃滚刀顶起,以使所述双刃滚刀的滚刀轴脱离限位槽;

  可选的,所述盾构机的刀箱边缘的双刃滚刀拆卸后,拆卸所述盾构机的刀箱中剩余的双刃滚刀。

  可选的,所述盾构机的刀箱背面还设置有一土仓,将所述双刃滚刀拉出刀槽的步骤包括:

  在所述土仓的内壁上设置一吊耳,通过手拉葫芦连接所述吊耳与所述双刃滚刀,并使所述手拉葫芦、吊耳及双刃滚刀的中心在水平方向上等高,拉动所述手拉葫芦以拉出所述双刃滚刀。

  可选的,在所述土仓的内壁上设置所述吊耳之前,将所述土仓中的渣土排空,并清洗所述刀槽及所述双刃滚刀。

  本发明提供了一种盾构机的刀箱及刀具拆卸方法,所述盾构机的刀箱内设置有若干并排排列的刀槽,每个所述刀槽内均设置有一双刃滚刀,相邻的两个所述双刃滚刀的滚刀轴可拆卸连接,其中,每个所述刀槽的槽壁上均设置有一凹陷的限位槽,相连接的两个所述双刃滚刀的滚刀轴均有至少部分位于所述限位槽内,以使所述双刃滚刀能够可靠安装及施工,在盾构机掘进过程中不容易脱离所述刀槽。由于多把双刃滚刀同轴设置,轴向力较大,不易拆卸,本发明提供的刀具拆卸方法中,通过先顶起所述盾构机的刀箱边缘的双刃滚刀,以使所述双刃滚刀的滚刀轴脱离限位槽,然后将所述双刃滚刀拉出,之后再拆卸所述盾构机的刀箱中剩余的双刃滚刀,不仅降低了换刀的风险,同时还提高了换刀的效率,节约了工期。

  1-刀盘;10-刀箱;11-刀槽;12-双刃滚刀;13-限位槽;20-土仓;21-吊耳;30-手拉葫芦;40-手臂式液压千斤顶;50-吊带。

  下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

  如图1及图2所示,本实施例提供了一种盾构机的刀箱,所述刀箱10位于一盾构机的刀盘1上,并处于所述刀盘1的中心位置,所述盾构机的刀箱10内设置有若干并排排列的刀槽11,每个所述刀槽11内均设置有一双刃滚刀12,相邻的两个所述双刃滚刀的滚刀轴122可拆卸连接,其中,每个所述刀槽11的槽壁上均设置有一凹陷的限位槽13,相连接的两个所述双刃滚刀的滚刀轴均有至少部分位于所述限位槽13内,以使所述盾构机在掘进施工过程中,若干所述双刃滚刀能够同步旋转。

  具体的,请参照图3,若干所述双刃滚刀12为相同的双刃滚刀,本实施例中所述双刃滚刀的数量为四把,也可以是六把或者更多,本发明对此不作限制。所述双刃滚刀12包括两个刀圈121及连接两个刀圈121的滚刀轴122,所述滚刀轴122卡入所述限位槽13以对所述滚刀轴122限位,从而使所述双刃滚刀12在施工过程中不容易脱离所述刀槽11,施工效率较高。相邻的两个所述双刃滚刀的滚刀轴122可拆卸连接的方式例如是螺栓连接,或者通过法兰连接,本发明对此不做限制。

  进一步,相邻的两个所述双刃滚刀12的滚刀轴122可以通过轴承可拆卸的连接,以使相邻所述双刃滚刀12连接更紧密,从而进行同步运动,所述轴承卡入所述限位槽13以对轴承限位。

  请继续参照图2,所述限位槽13设置于所述刀槽11的下槽壁,所述限位槽13的槽口沿垂直于所述滚刀轴轴向的宽度大于所述限位槽13的槽底沿垂直于所述滚刀轴轴向的宽度。具体的,所述限位槽13例如是其侧壁所在的平面与所述槽底所在的平面形成一个倾斜角,如图3所示。或者,如图4所示,所述限位槽13为一个弧形槽,在拆卸双刃滚刀12的时候以使所述滚刀轴122能够沿着所述侧壁滑出,更容易脱离所述限位槽13。同样的,也可以同时在所述刀槽11的上槽壁对称设置与所述刀槽11的下槽壁相同的限位槽13,以使限位效果更好。

  由于多把双刃滚刀12同轴设置,轴向力较大,不易拆卸,因此在进行拆卸更换时,需要先拆除刀箱10最边缘的一把滚刀,后续的滚刀才能拆除,若直接拆其他位置的滚刀,则不能拆掉,这是由同轴设置多把双刃滚刀12的刀箱结构本身特点所决定的。

  基于此,本发明提供了一种刀具拆卸方法,用于拆卸所述刀箱10中的双刃滚刀12,包括以下步骤:

  s1:旋转盾构机的刀盘1使所述盾构机的刀箱10处于水平横向位置;若刀箱10不处于水平横向位置,由于双刃滚刀12的质量很大,多把双刃滚刀12同轴设置产生的轴向力非常大,是难以直接进行拆卸的,同时存在较大的安全隐患。当所述刀箱10处于水平横向位置后,先将刀箱10背面的土仓排空渣土,清洗干净刀盘1及双刃滚刀12,便于工作人员操作。

  s2:首先拆卸所述刀箱10最左侧的双刃滚刀12,因为刀箱10的右边设置有其他的结构,比如中心回转体等,以至于所述刀箱10处于水平横向位置时右边部分的双刃滚刀12不会完全露出,不方便进行拆卸,而左边的部分双刃滚刀12由于没有其它结构遮挡完全露出。同时,由于多把双刃滚刀12是同轴连接,轴向力很大,难以从中间的双刃滚刀12拆起,只能先拆最左边的双刃滚刀12,然后从左至右依次拆卸,才能完成整个刀箱10内双刃滚刀12的拆卸。

  具体的,如图5所示,在双刃滚刀12的刀圈121的底部可设置手臂式液压千斤顶40,因为手臂式液压千斤顶40比较小巧,适用于有限的操作空间,且操作简便。所述手臂式液压千斤顶40用于顶起所述双刃滚刀12以使所述双刃滚刀12的滚刀轴122脱离限位槽13。

  同时,在位于所述盾构机的刀箱背面的土仓20内壁上安装吊耳21,所述吊耳21可以通过焊接或螺栓连接等方式与所述土仓20连接。本实施例中,所述吊耳21采用2公分厚钢板加工制作而成,直径大小可以是5公分,所述吊耳21与所述土仓20内壁连接的一端齐平,所述吊耳21与所述手拉葫芦30连接的一端为半圆形结构,且所述吊耳21中间开孔以便于连接。

  然后通过手拉葫芦30连接所述吊耳21与所述双刃滚刀12的刀圈122,所述手拉葫芦30包括主体301、链条302、起重链条304及挂钩303,所述主体301通过所述链条302与所述吊耳21连接,所述挂钩303的一端与所述主体301连接,所述挂钩303的另一端通过吊带50与所述双刃滚刀12连接;所述手拉葫芦30由于两端的链条拉扯是处于悬空的,且所述手拉葫芦30、吊耳21及双刃滚刀122的中心在水平方向等高,以避免发生完全事故以及使操作人员能够更轻易地能够拉动所述双刃滚刀122。

  s3:当双刃滚刀12的滚刀轴122与限位槽13的底部分离后,拉动起重链条304以使所述双刃滚刀12沿所述限位槽13的侧壁滑出即可拆下。其它的双刃滚刀12可以通过重复步骤s2-s3进行拆卸,拆卸顺序可以是从左往右依次拆卸以便于操作。即根据已拆卸的双刃滚刀12右侧的双刃滚刀的位置安装好吊耳21及手拉葫芦30以使所述手拉葫芦30、吊耳21及双刃滚刀12的中心在水平方向等高,然后利用手臂式液压千斤顶40将所述双刃滚刀12顶起,以使所述双刃滚刀12的滚刀轴脱离限位槽;最后通过所述手拉葫芦30将所述双刃滚刀拉出刀槽11即可。需要注意的是,由于已经将最左侧的双刃滚刀12拆下,卸去了双刃滚刀12之间的轴向力,所以也可以通过其它常规的方法拆卸,例如是多人配合手动拆卸的方式。

  综上,本发明提供了一种盾构机的刀箱及刀具拆卸方法,所述盾构机的刀箱内设置有若干并排排列的刀槽,每个所述刀槽内均设置有一双刃滚刀,相邻的两个所述双刃滚刀的滚刀轴可拆卸连接,其中,每个所述刀槽的槽壁上均设置有一凹陷的限位槽,相连接的两个所述双刃滚刀的滚刀轴均有至少部分位于所述限位槽内,以使所述双刃滚刀能够可靠安装及施工,在盾构机掘进过程中不容易脱离所述刀槽。由于多把双刃滚刀同轴设置,轴向力较大,不易拆卸,本发明提供的刀具拆卸方法中,通过先顶起所述盾构机的刀箱边缘的双刃滚刀,以使所述双刃滚刀的滚刀轴脱离限位槽,然后将所述双刃滚刀拉出,之后再拆卸所述盾构机的刀箱中剩余的双刃滚刀,不仅降低了换刀的风险,同时还提高了换刀的效率,节约了工期。

  上述仅为本发明的优选实施例而已,并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员,在不脱离本发明的技术方案的范围内,对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动,均属未脱离本发明的技术方案的内容,仍属于本发明的保护范围之内。

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