【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及豎井掘進設備的，尤其是一種硬巖地層豎井掘進用環形刀盤盾構機。
技術介紹
1、我國城市發展迅速，但在發展數十年過程中，由于各階段發展理念改變、城市規劃不合理、經濟成本和人口增長等，造成城市空間利用率和布局不合理、以及老破改造等，城市發展不能滿足人民需求，城市更新改造成為未來發展趨勢。隨著我國城市更新進度加快，地下空間利用問題日益突出。各大城市建造了豎井車庫用于緩解停車難問題，地下儲蓄水池調節洪澇災害及水資源回收利用，采用豎井作為地下能源儲存及地下儲能空間，山嶺隧道通風豎井等。豎井施工方法分為人工開挖施工、半機械開挖施工以及機械開挖施工。盾構因其開挖速度快、安全性高、周邊環境影響小等優勢而普遍應用。
2、大直徑豎井機械化施工一直是地下工程領域面臨的難題，目前施工多采用人工開挖豎井，在地面建造好井筒后，隨開挖下沉，施工速度慢，而且井筒在下沉時容易存在偏斜、下沉不順利、需添加助沉劑等問題。近年來，隨著科技的發展逐步出現了一些機械化施工設備，但存在機械化程度低、出渣速度慢影響施工進度等問題。特別是硬巖地層，通常采用單一的鉆爆法或盾構施工，存在施工效率低、施工人員安全、刀具磨損嚴重頻繁換刀等問題，無法綜合利用盾構安全性高、周邊環境影響小和鉆爆法開挖硬巖效率高等特點。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是根據上述現有技術的不足，提供了一種硬巖地層豎井掘進用環形刀盤盾構機，該環形刀盤盾構機由刀盤組件、伸縮組件、驅動組件和護盾組成，驅動組件設于護盾內，伸縮組件安裝在驅動組件
2、本專利技術目的實現由以下技術方案完成：
3、一種硬巖地層豎井掘進用環形刀盤盾構機，所述環形刀盤盾構機包括刀盤組件、伸縮組件、驅動組件和護盾，所述驅動組件設于所述護盾內，所述伸縮組件安裝在所述驅動組件上并同所述刀盤組件連接，所述伸縮組件驅動所述刀盤組件進行升降運動，所述驅動組件驅動所述伸縮組件進行旋轉運動；所述驅動組件包括反力架、行星電機和齒輪，所述行星電機沿所述反力架周向布置有多個，所述行星電機的行星電機軸上設有齒輪。
4、所述刀盤組件包括弧形塊刀盤、滾刀和刮刀，所述弧形塊刀盤沿周向設置有多個，相鄰所述弧形塊刀盤之間形成有進渣口，所述弧形塊刀盤的弧向兩側各設有一組所述刮刀，所述弧形塊刀盤中部設有一組所述滾刀。
5、所述伸縮組件包括液壓缸、基座和環形齒輪，所述環形齒輪和所述液壓缸分別設于所述基座的上側和下側，所述環形齒輪與所述驅動組件的齒輪相嚙合，所述液壓缸沿所述基座周向布置有多組并安裝在防護伸縮管內，所述液壓缸的底座固定在所述基座上、伸縮桿同所述刀盤組件連接，所述基座下側由內至外依次設置有螺旋排渣壁和防護罩。
6、所述反力架由扇形支撐板、反力板、徑向肋板和弧形肋板組成，所述反力板為圓環狀，所述扇形支撐板沿所述反力板周向布置有多個，所述徑向肋板和所述弧形肋板分別沿所述扇形支撐板的徑向和弧向布置。
7、本專利技術的優點是：
8、(1)在硬巖豎井掘進過程中采用環形刀盤盾構形成環形導洞，為大直徑硬巖豎井鉆爆開挖提供預裂面和增加爆破臨空面，不僅實現精準控制消除超欠挖，還能減少爆破藥卷數量，節省成本；
9、(2)盾構掘進安全性高但存在硬巖地層刀具磨損嚴重維護費用高問題，而鉆爆法成本低但安全性較低，結合盾構法與鉆爆法優缺點，僅采用環形刀具形成豎井預裂面與增加爆破臨空面，減少刀具數量和使用時長，減少刀具磨損，節省成本；
10、(3)利用環形刀盤盾構機施工豎井，可在豎井井壁周圍形成臨時支護，保證豎井施工安全；
11、(4)螺旋排渣壁可利用螺旋結構的旋轉，將巖渣從環形導洞內排出。
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1.一種硬巖地層豎井掘進用環形刀盤盾構機，其特征在于：所述環形刀盤盾構機包括刀盤組件、伸縮組件、驅動組件和護盾，所述驅動組件設于所述護盾內，所述伸縮組件安裝在所述驅動組件上并同所述刀盤組件連接，所述伸縮組件驅動所述刀盤組件進行升降運動，所述驅動組件驅動所述伸縮組件進行旋轉運動；所述驅動組件包括反力架、行星電機和齒輪，所述行星電機沿所述反力架周向布置有多個，所述行星電機的行星電機軸上設有齒輪。
2.如權利要求1所述的一種硬巖地層豎井掘進用環形刀盤盾構機，其特征在于：所述刀盤組件包括弧形塊刀盤、滾刀和刮刀，所述弧形塊刀盤沿周向設置有多個，相鄰所述弧形塊刀盤之間形成有進渣口，所述弧形塊刀盤的弧向兩側各設有一組所述刮刀，所述弧形塊刀盤中部設有一組所述滾刀。
3.如權利要求1所述的一種硬巖地層豎井掘進用環形刀盤盾構機，其特征在于：所述伸縮組件包括液壓缸、基座和環形齒輪，所述環形齒輪和所述液壓缸分別設于所述基座的上側和下側，所述環形齒輪與所述驅動組件的齒輪相嚙合，所述液壓缸沿所述基座周向布置有多組并安裝在防護伸縮管內，所述液壓缸的底座固定在所述基座上、伸縮桿同所述刀盤
4.如權利要求1所述的一種硬巖地層豎井掘進用環形刀盤盾構機，其特征在于：所述反力架由扇形支撐板、反力板、徑向肋板和弧形肋板組成，所述反力板為圓環狀，所述扇形支撐板沿所述反力板周向布置有多個，所述徑向肋板和所述弧形肋板分別沿所述扇形支撐板的徑向和弧向布置。
...【技術特征摘要】
1.一種硬巖地層豎井掘進用環形刀盤盾構機，其特征在于：所述環形刀盤盾構機包括刀盤組件、伸縮組件、驅動組件和護盾，所述驅動組件設于所述護盾內，所述伸縮組件安裝在所述驅動組件上并同所述刀盤組件連接，所述伸縮組件驅動所述刀盤組件進行升降運動，所述驅動組件驅動所述伸縮組件進行旋轉運動；所述驅動組件包括反力架、行星電機和齒輪，所述行星電機沿所述反力架周向布置有多個，所述行星電機的行星電機軸上設有齒輪。
2.如權利要求1所述的一種硬巖地層豎井掘進用環形刀盤盾構機，其特征在于：所述刀盤組件包括弧形塊刀盤、滾刀和刮刀，所述弧形塊刀盤沿周向設置有多個，相鄰所述弧形塊刀盤之間形成有進渣口，所述弧形塊刀盤的弧向兩側各設有一組所述刮刀，所述弧形塊刀盤中部設有一組所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙璐，李冰，姚鐵軍，李文兵，牛俊濤，孟祥康，
申請(專利權)人：中鐵十五局集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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