土压平衡盾构机背装式刀盘泡沫喷射装置

摘要

一种应用于隧道掘进技术领域中的土压平衡盾构机背装式刀盘泡沫喷射装置，土压平衡盾构机背装式刀盘泡沫喷射装置，由刀盘正面面板、内孔带有止口法兰的钢管、刀盘背面面板、带有密封螺纹孔的泡沫管路盒、密封圈、带有泡沫喷嘴末端开孔的套筒、隔膜、法兰、密封垫、密封固定螺塞、螺钉、泡沫、开挖掌子面、刀具组成，内孔带有止口法兰的钢管的止口法兰端与刀盘正面面板连接，另一端与刀盘背面面板连接，带有密封螺纹孔的泡沫管路盒与刀盘背面面板连接，连接时内孔带有止口法兰的钢管与带有密封螺纹孔的泡沫管路盒的密封螺纹孔同心，并将其与密封圈装入内孔带有止口法兰的钢管内，装配时必须将带有泡沫喷嘴末端开孔套筒的开孔位置与带有密封螺纹孔的泡沫管路盒的孔对正。该装置构思科学新颖，在刀盘背面拆装并能够清洗、检修。

权利要求

1.一种土压平衡盾构机背装式刀盘泡沫喷射装置，由刀盘正面面板、内孔带有止口法兰的钢管、刀盘背面面板、带有密封螺纹孔的泡沫管路盒、密封圈、带有泡沫喷嘴末端开孔的套筒、隔膜、法兰、密封垫、密封固定螺塞、螺钉、泡沫、开挖掌子面、刀具组成，其特征在于：内孔带有止口法兰的钢管的止口法兰端与刀盘正面面板连接，另一端与刀盘背面面板连接，带有密封螺纹孔的泡沫管路盒与刀盘背面面板连接，连接时内孔带有止口法兰的钢管与带有密封螺纹孔的泡沫管路盒的密封螺纹孔同心，带有泡沫喷嘴末端开孔的套筒与隔膜和法兰用螺钉固定装配成一体，并与密封圈装入内孔带有止口法兰的钢管内，装配时必须将带有泡沫喷嘴末端开孔套筒的开孔位置与带有密封螺纹孔的泡沫管路盒的孔对正；然后装入密封垫，拧紧密封固定螺塞，泡沫与水经带有密封螺纹孔泡沫管路盒通过带有泡沫喷嘴末端开孔的套筒，再经隔膜喷射注入到刀盘正面的开挖掌子面和刀具上。

2.根据权利要求1所述的土压平衡盾构机背装式刀盘泡沫喷射装置，其特征在于：在刀盘的正面、背面面板上钻制一通孔，将内孔带有止口法兰的钢管连接在刀盘通孔内；连接钢管时，钢管内孔带法兰止口端连接在刀盘正面面板端并与刀盘面板保持一定的距离；刀盘背面面板连接带有密封螺纹孔的泡沫管路盒，密封螺纹孔与连接在刀盘上内孔带有止口法兰的钢管内孔对正；隔膜装配固定在带有喷嘴且末端开孔的套筒上。

3.根据权利要求1所述的土压平衡盾构机背装式刀盘泡沫喷射装置，其特征在于：套筒上开孔的目的有两个作用，一个作用是通泡沫与水，另一个作用是检修时易拆出套筒；套筒采用不锈钢制造，或采用尼龙和PTFE材料制造，以防与刀盘上的钢管锈蚀粘结；装有隔膜的套筒、密封圈装入带有止口法兰的钢管内，装配时套筒开有通泡沫与水的孔与管路盒孔对正，然后装上密封垫，拧紧密封螺塞。

说明书

土压平衡盾构机背装式刀盘泡沫喷射装置

技术领域：

[0001] 本发明涉及隧道掘进技术领域中土压平衡盾构机往刀盘正面注入泡沫的一种结构形式、装配方式、检修操作。背景技术：

[0002] 目前，在隧道掘进技术领域中土压平衡盾构机掘进作业中，泡沫的作用是：1)、泡沫起改良碴土，增加碴土的流动性；2)、泡沫本身具有的张力特性，支撑保护开挖隧道，防止隧道塌陷；3)、往刀盘正面注入泡沫起润滑刀具表面，减轻刀具及刀盘钢结构件的磨损。

[0003] 刀盘的泡沫喷射装置以往制造成：在刀盘正面面板与背面面板的连接钢板上钻制一通孔，或者在刀盘的正面、背面面板之间钻制一同心且大小相等的圆孔，焊接上钢管。刀盘正面面板通孔再加工一同心沉孔，沉孔内加工螺纹孔，然后用螺钉将泡沫喷嘴安装固定在沉孔内，刀盘背面的孔与泡沫管路连接，实现向刀盘正面喷射泡沫。这种装置虽然能够实现向刀盘开挖掌子面喷射泡沫，但盾构机向前掘进作业时排出的碴土、砂石易将泡沫喷嘴磨损坏，如果遇见粘土地质情况下，易将泡沫喷嘴堵塞，从而引起泡沫装置失效。这种从刀盘正面安装的泡沫喷射装置结构形式，盾构机在洞内作业时一但损坏无法更换。因此研制一种土压平衡盾构机背装式刀盘泡沫喷射装置是国内外急需解决的新课题。发明内容：

[0004] 本发明的目的是提供一种构思科学新颖，在刀盘背面拆装并能够清洗、检修的土压平衡盾构机背装式刀盘泡沫喷射装置。

[0005] 本发明的目的是这样实现的：土压平衡盾构机背装式刀盘泡沫喷射装置，由刀盘正面面板、内孔带有止口法兰的钢管、刀盘背面面板、带有密封螺纹孔的泡沫管路盒、密封圈、带有泡沫喷嘴末端开孔的套筒、隔膜、法兰、密封垫、密封固定螺塞、螺钉、泡沫、开挖掌子面、刀具组成，内孔带有止口法兰的钢管的止口法兰端与刀盘正面面板连接，另一端与刀盘背面面板连接，带有密封螺纹孔的泡沫管路盒与刀盘背面面板连接，连接时内孔带有止口法兰的钢管与带有密封螺纹孔的泡沫管路盒的密封螺纹孔同心，带有泡沫喷嘴末端开孔的套筒与隔膜和法兰用螺钉把合装配成一体，并将其与密封圈装入内孔带有止口法兰的钢管内，装配时必须将带有泡沫喷嘴末端开孔套筒的开孔位置与带有密封螺纹孔的泡沫管路盒的孔对正；然后装入密封垫，拧紧密封固定螺塞，泡沫与水经带有密封螺纹孔泡沫管路盒通过带有泡沫喷嘴末端开孔的套筒，再经隔膜喷射注入到刀盘正面的开挖掌子面和刀具上；在刀盘的正面、背面面板上钻制一通孔，将内孔带有止口法兰的钢管连接在刀盘通孔内；连接钢管时，钢管内孔带法兰止口端连接在刀盘正面面板端并与刀盘面板保持一定的距离；刀盘背面面板连接带有密封螺纹孔的泡沫管路盒，密封螺纹孔与连接在刀盘上内孔带有止口法兰的钢管内孔对正；隔膜装配固定在带有喷嘴且末端开有通泡沫与水的套筒上；套筒上开孔的目的有两个作用，一个作用是通泡沫与水，另一个作用是检修时易拆出套筒；套筒采用不锈钢或尼龙、PTFE材料制造，以防与刀盘上的钢管锈蚀粘结；装有隔膜的套筒、密封圈装入带有止口法兰的钢管内，装配时套筒开有通泡沫与水的孔与管路盒孔对正，然后装上密封垫，拧紧密封螺塞。

[0006] 本发明的要点在于它的结构及工作原理。其工作原理是，土压平衡盾构机背装式刀盘泡沫喷射装置，由刀盘正面面板、内孔带有止口法兰的钢管、刀盘背面面板、带有密封螺纹孔的泡沫管路盒、密封圈、带有泡沫喷嘴末端开孔的套筒、隔膜、法兰、密封垫、密封固定螺塞、螺钉、泡沫、开挖掌子面、刀具组成，内孔带有止口法兰的钢管的止口法兰端与刀盘正面面板连接，另一端与刀盘背面面板连接，带有密封螺纹孔的泡沫管路盒与刀盘背面面板连接，连接时内孔带有止口法兰的钢管与带有密封螺纹孔的泡沫管路盒的密封螺纹孔同心，带有泡沫喷嘴末端开孔的套筒与隔膜和法兰用螺钉把合装配成一体，并将其与密封圈装入内孔带有止口法兰的钢管内，装配时必须将带有泡沫喷嘴末端开孔套筒的开孔位置与带有密封螺纹孔的泡沫管路盒的孔对正。当需要检修更换隔膜时，在刀盘的背面拆下密封螺塞，取出密封垫和装有隔膜、法兰的套筒；然后进行清洗和更换；在刀盘的背面操作拆装十分方便，省时，只需一人就能完成检修拆装工作。

[0007] 土压平衡盾构机背装式刀盘泡沫喷射装置与现有技术相比，具有构思科学新颖，在刀盘背面拆装并能够清洗、检修等优点，将广泛地应用于隧道掘进技术领域中。附图说明：

[0008] 下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

[0009] 图1是本发明的装配在刀盘上背装式泡沫喷射装置结构示意图。

[0010] 图2是本发明的装有隔膜、法兰、螺钉的带有泡沫喷嘴末端开孔套筒结构示意图。

[0011] 图3是图2的A-A剖视图具体实施方式：

[0012] 参照附图，土压平衡盾构机背装式刀盘泡沫喷射装置，由刀盘正面面板1、内孔带有止口法兰的钢管2、刀盘背面面板3、带有密封螺纹孔的泡沫管路盒4、密封圈5、带有泡沫喷嘴末端开孔的套筒6、隔膜7、法兰8、密封垫9、密封固定螺塞10、螺钉11、泡沫12、开挖掌子面13、刀具14组成，内孔带有止口法兰的钢管2的止口法兰端与刀盘正面面板1连接，另一端与刀盘背面面板3连接，带有密封螺纹孔的泡沫管路盒4与刀盘背面面板3连接，连接时内孔带有止口法兰的钢管2与带有密封螺纹孔的泡沫管路盒4的密封螺纹孔同心，带有泡沫喷嘴末端开孔的套筒6与隔膜7和法兰8用螺钉11把合装配成一体，并将其与密封圈5装入内孔带有止口法兰的钢管2内，装配时必须将带有泡沫喷嘴末端开孔套筒6的开孔位置与带有密封螺纹孔的泡沫管路盒4的孔对正；然后装入密封垫9，拧紧密封固定螺塞10，泡沫与水经带有密封螺纹孔泡沫管路盒4通过带有泡沫喷嘴末端开孔的套筒6，再经隔膜7喷射注入到刀盘正面的开挖掌子面13和刀具14上；在刀盘的正面、背面面板上钻制一通孔，将内孔带有止口法兰的钢管2连接在刀盘通孔内；连接钢管时，钢管内孔带法兰止口端连接在刀盘正面面板1端并与刀盘面板保持一定的距离；刀盘背面面板3连接带有密封螺纹孔的泡沫管路盒4，密封螺纹孔与连接在刀盘上内孔带有止口法兰的钢管内孔对正；隔膜7装配固定在带有喷嘴且末端开有通泡沫与水的套筒上；套筒上开孔的目的有两个作用，一个作用是通泡沫与水，另一个作用是检修时易拆出套筒；套筒采用不锈钢或尼龙、PTFE材料制造，以防与刀盘上的钢管锈蚀粘结；装有隔膜的套筒、密封圈装入带有止口法兰的钢管内，装配时套筒开有通泡沫与水的孔与管路盒孔对正，然后装上密封垫，拧紧密封螺塞。