一种盾构施工泥饼剥除系统及其方法与流程

本发明涉及盾构刀盘清理维护，尤其涉及一种盾构施工泥饼剥除系统及其方法。

背景技术：

1、盾构机在粘土地层的掘进过程中，挖掘面的粘性土受到刀盘的碾压，很容易自刀盘中心位置向四周逐步在刀盘面和土仓内壁上形成附着的泥饼，从而导致刀盘的切削效率降低，延长掘进时间，增大刀盘的扭矩和盾构的推力，也增加了设备的故障频率。现有盾构机的防泥系统，如专利公告号为cn109057812b的盾构机的防泥饼冲刷系统，包括冲洗管道，所述冲洗管道与刀盘上和土仓内的多个冲刷口相连通，通过冲洗管道内的高压水或泥浆从冲刷口处喷射后，即可将刀盘和土仓上的泥土进行冲刷。

2、然而由于泥饼在刀轮安装腔内挤实，冲洗管道需要很久才能冲穿，效率较低，同时在盾构机原地整修的过程中，由于掌子面注入泥浆后，刀轮在刀盘转动时，刀轮与掌子面摩擦力不足以使刀轮自转，刀轮远离冲刷管道的一面冲洗不到。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种盾构施工泥饼剥除系统及其方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种盾构施工泥饼剥除系统，包括安装架，安装架固定连接弧形导轨，弧形导轨滑动连接滑座，滑座固定连接支撑板，支撑板固定连接液压油缸，液压油缸的伸缩端固定连接清理罩，清理罩上侧固定连接注入管，清理罩底部设置排污孔，所述清理罩内转动连接拨动杆，拨动杆与清理罩的转轴设置第一扭簧，清理罩内固定连接加压泵，拨动杆内设有夹层，拨动杆外壁均匀设置射流孔，射流孔与夹层相连通，加压泵通过软管与拨动杆的夹层相连通；

4、拨动杆伸出清理罩的一端还设置有可伸出的弧形板。

5、优选地，所述滑座固定连接驱动电机，驱动电机的主轴固定连接驱动齿轮，弧形导轨固定连接弧形齿板，驱动齿轮与弧形齿板相啮合。

6、优选地，所述弧形板包括依次铰接的多个平板且铰接轴内设置第二扭簧，拨动杆内设有安装腔，安装腔内设有伸缩件，伸缩件用于弧形板推出安装腔。

7、优选地，平板两侧设有半圆柱型凸起。

8、优选地，所述伸缩件包括第一齿板和第二齿板，安装腔内转动连接联动齿轮，第一齿板和第二齿板啮合在联动齿轮两侧，第一齿板和第二齿板相反滑动连接在安装腔内，第一齿板与其中一个平板相连，第二齿板中部设置凸台，凸台与安装腔内壁之间固定连接支撑弹簧，第二齿板一端伸出拨动杆并转动连接滚轮，清理罩的内壁固定连接挡块，挡块一侧设置倾斜的弧形槽。

9、优选地，所述安装腔的高度大于平板厚度，所述第一齿板一端固定连接导向柱，其中一个平板滑动连接在导向柱上，平板与导向柱之间固定连接第一弹簧，平板上侧转动连接支撑轮，安装腔的上侧壁间隔设置弧形凹槽，支撑轮对应弧形凹槽设置。

10、优选地，所述安装腔的出口端固定连接橡胶板。

11、优选地，所述拨动杆一端设置弧形面，所述平板前端设置斜面。

12、一种盾构施工泥饼剥除方法，采用上述的泥饼剥除系统对隧道盾构刀盘聚集的泥饼剥除。

13、本发明的优点在于：本发明所提供的一种盾构施工泥饼剥除系统及其方法通过刀轮进入要弧形导轨的范围内，驱动电机通过驱动齿轮的转动配合弧形齿板的限位，使得滑座与刀盘能够同步转动，在同步转动的过程中，液压油缸将清理罩向刀轮推进，罩在对应刀轮的一侧，刀轮安装腔内嵌入的土块、刀轮上泥饼先受拨动杆的戳动，便于加压水冲入，泥饼容易分崩离析。

14、本发明通过薄片的平板进一步嵌入刀轮背侧（远离安装架的一面）的泥饼内，从而在盾构机原地整修的过程中，由于掌子面注入泥浆后，刀轮在刀盘转动时，刀轮与掌子面摩擦力不足以使刀轮自转时，能够清理到背离侧的泥饼。

15、本发明通过在平板伸出安装腔的过程中，最后一个平板的支撑轮遇到弧形凹槽时，第一弹簧将全部的平板往上顶，使得平板前进的过程中，上下拨动挤压泥饼，在泥饼内形成宽度大于平板的空腔，从而便于注水，加速泥饼的崩解，崩解的泥饼冲散后便于排出。

技术特征：

1.一种盾构施工泥饼剥除系统，包括安装架（1），安装架（1）固定连接弧形导轨（11），弧形导轨（11）滑动连接滑座（2），滑座（2）固定连接支撑板（3），支撑板（3）固定连接液压油缸（4），液压油缸（4）的伸缩端固定连接清理罩（5），清理罩（5）上侧固定连接注入管（51），清理罩（5）底部设置排污孔，其特征在于：所述清理罩（5）内转动连接拨动杆（6），拨动杆（6）与清理罩（5）的转轴设置第一扭簧，清理罩（5）内固定连接加压泵，拨动杆（6）内设有夹层（61），拨动杆（6）外壁均匀设置射流孔（62），射流孔（62）与夹层（61）相连通，加压泵通过软管与拨动杆（6）的夹层（61）相连通；

2.根据权利要求1所述的一种盾构施工泥饼剥除系统，其特征在于：所述滑座（2）固定连接驱动电机（21），驱动电机（21）的主轴固定连接驱动齿轮（22），弧形导轨（11）固定连接弧形齿板（23），驱动齿轮（22）与弧形齿板（23）相啮合。

3.根据权利要求1所述的一种盾构施工泥饼剥除系统，其特征在于：所述弧形板包括依次铰接的多个平板（7）且铰接轴（71）内设置第二扭簧，拨动杆（6）内设有安装腔（72），安装腔（72）内设有伸缩件，伸缩件用于弧形板推出安装腔（72）。

4.根据权利要求3所述的一种盾构施工泥饼剥除系统，其特征在于：平板（7）两侧设有半圆柱型凸起（73）。

5.根据权利要求3所述的一种盾构施工泥饼剥除系统，其特征在于：所述伸缩件包括第一齿板（81）和第二齿板（82），安装腔（72）内转动连接联动齿轮（83），第一齿板（81）和第二齿板（82）啮合在联动齿轮（83）两侧，第一齿板（81）和第二齿板（82）相反滑动连接在安装腔（72）内，第一齿板（81）与其中一个平板（7）相连，第二齿板（82）中部设置凸台（84），凸台（84）与安装腔（72）内壁之间固定连接支撑弹簧（85），第二齿板（82）一端伸出拨动杆（6）并转动连接滚轮（86），清理罩（5）的内壁固定连接挡块（87），挡块（87）一侧设置倾斜的弧形槽（88）。

6.根据权利要求5所述的一种盾构施工泥饼剥除系统，其特征在于：所述安装腔（72）的高度大于平板（7）厚度，所述第一齿板（81）一端固定连接导向柱（80），其中一个平板（7）滑动连接在导向柱（80）上，平板（7）与导向柱（80）之间固定连接第一弹簧（89），平板（7）上侧转动连接支撑轮（891），安装腔（72）的上侧壁间隔设置弧形凹槽（892），支撑轮（891）对应弧形凹槽（892）设置。

7.根据权利要求6所述的一种盾构施工泥饼剥除系统，其特征在于：所述安装腔（72）的出口端固定连接橡胶板（9）。

8.根据权利要求6所述的一种盾构施工泥饼剥除系统，其特征在于：所述拨动杆（6）一端设置弧形面（611），所述平板（7）前端设置斜面（711）。

9.一种盾构施工泥饼剥除方法，其特征在于：采用如权利要求1至8任意一项所述的泥饼剥除系统对隧道盾构刀盘聚集的泥饼剥除。

技术总结
本发明公开了一种盾构施工泥饼剥除系统及其方法，包括安装架，安装架固定连接弧形导轨，弧形导轨滑动连接滑座，滑座固定连接支撑板，支撑板固定连接液压油缸，液压油缸的伸缩端固定连接清理罩，清理罩上侧固定连接注入管，清理罩底部设置排污孔，所述清理罩内转动连接拨动杆，拨动杆与清理罩的转轴设置第一扭簧，拨动杆外壁均匀设置射流孔；拨动杆伸出清理罩的一端还设置有可伸出的弧形板。本发明通过滑座与刀盘能够同步转动，在同步转动的过程中，液压油缸将清理罩向刀轮推进，罩在对应刀轮的一侧，刀轮安装腔内嵌入的土块、刀轮上泥饼先受拨动杆的戳动，便于加压水冲入，泥饼容易分崩离析。

技术研发人员：方泽龙,高超,刘俊,李昂,吴韬,胡如成,李杨,王恋
受保护的技术使用者：中铁五局集团电务工程有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21