应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件及双模刀盘
阅读说明：本技术 应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件及双模刀盘 (Movable slag sliding assembly applied to dual-mode cutter head and dual-mode cutter head ) 是由 刘腾龙 陈昆鹏 刘豪 庞培彦 尹跃峰 杨霖 曹书磊 岳银鹏 于 2021-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明为一种应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件及双模刀盘,该溜渣组件包括溜渣T型板、两块溜渣斜板、外侧固定导向柱和内侧固定导向柱,外侧固定导向柱和内侧固定导向柱设置于刀盘上,外侧固定导向柱上和内侧固定导向柱上分别设置有滑动槽,溜渣T型板的两端分别嵌入对应的滑动槽内,实现滑动连接；敞开掘进模式时,溜渣T型板滑动至预设位置后,将溜渣斜板分别斜向设置于内侧固定导向柱的两侧,满足溜渣需求；土压平衡模式时,拆除溜渣斜板,溜渣T型板向靠近刀盘主结构的方向滑动并收回至刀盘主结构内,满足渣土开挖需求。本发明解决了双模刀盘在进行模式转换时溜渣结构拆装、运输不便,对施工进度造成严重影响的技术问题。(The invention relates to a movable slag sliding component applied to a dual-mode cutter head and the dual-mode cutter head, wherein the slag sliding component comprises a slag sliding T-shaped plate, two slag sliding inclined plates, an outer side fixed guide post and an inner side fixed guide post, the outer side fixed guide post and the inner side fixed guide post are arranged on the cutter head, sliding grooves are respectively arranged on the outer side fixed guide post and the inner side fixed guide post, and two ends of the slag sliding T-shaped plate are respectively embedded into the corresponding sliding grooves to realize sliding connection; when the tunneling mode is opened, after the slag sliding T-shaped plate slides to a preset position, the slag sliding inclined plates are obliquely arranged on two sides of the inner fixed guide post respectively, so that the slag sliding requirements are met; and in the soil pressure balance mode, the slag sliding inclined plate is detached, and the slag sliding T-shaped plate slides towards the direction close to the cutter head main structure and is retracted into the cutter head main structure, so that the slag soil excavation requirement is met. The invention solves the technical problems that the slag sliding structure is inconvenient to disassemble and assemble and transport when the double-mold cutter head is in mode conversion, and the construction progress is seriously influenced.)
技术领域
本发明涉及盾构机隧道施工领域，尤其涉及一种应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件及双模刀盘。
背景技术
现阶段，如图1所示，需要在刀盘主体100的正面设置溜渣结构200，从而对刀盘切削掉落的岩渣进行溜渣输送，最终能够达到集中处理的目的。
由于，双模盾构机兼具土压平衡盾构机刀盘和全断面硬岩掘进机刀盘的双重优点，其在掘进作业过程中会根据地质条件的不同，在敞开掘进模式与土压平衡模式之间进行切换作业，当掘进机处于敞开掘进模式时，需要设置溜渣结构200；当掘进机处于土压平衡模式时，则需要将溜渣结构200拆除，避免其搅拌渣土增加地层扰动，扭矩增加；避免其溜渣结构与螺旋输送机产生干涉。因此，现有的双模盾构机在进行模式转换时，刀盘模式的转换面临以下问题：
一、溜渣结构200主要采用焊接的形式进行固定，模式转换时焊接或者拆除的工作量大，操作不便且工作人员存在安全风险；
二、刀盘主体100上设置的溜渣结构200较多，尺寸和重量均较大，模式转换时需要在开挖仓与洞外之间多次运输并安装，极为不便；
三、由于溜渣结构200的设置，导致模式转换时间延长，每次模式转换需要时间为半个月左右，如果进行多次模式转换操作，则会大大影响施工进度和效率。
针对相关技术中双模刀盘在进行模式转换时溜渣结构拆装不便，耗费大量人力、物力，对施工进度造成严重影响的问题。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件及双模刀盘，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件及双模刀盘，溜渣T型板可滑动地设置于双模刀盘上，根据掘进模式的不同随时调节溜渣T型板在刀盘上的位置，在模式转换过程中无需对溜渣T型板进行单独的拆卸和安装，大大缩短双模盾构刀盘的模式转换所需时间，节省人力、物力。
本发明的另一个目的在于外侧固定导向柱和内侧固定导向柱不仅能够用于对溜渣T型板进行导向和固定，而且本身可作为土压平衡模式下搅拌棒使用，实现渣土的搅拌功能。
本发明的目的可采用下列技术方案来实现：
本发明提供不了一种应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件，其设置于刀盘主结构上，包括溜渣T型板、两块溜渣斜板、外侧固定导向柱和内侧固定导向柱，所述外侧固定导向柱的一端与靠近所述刀盘的外缘钢结构处的所述钢结构主体连接，所述内侧固定导向柱的一端与靠近所述刀盘的梁结构处的所述钢结构主体连接，所述外侧固定导向柱的另一端和所述内侧固定导向柱的另一端均向远离所述刀盘主结构的方向延伸，所述外侧固定导向柱上和所述内侧固定导向柱上分别设置有滑动槽，所述溜渣T型板的两端分别嵌入对应的滑动槽内，以使所述溜渣T型板与所述外侧固定导向柱和所述内侧固定导向柱滑动连接；
当所述刀盘处于敞开掘进模式时，所述溜渣T型板向远离所述刀盘主结构的方向滑动至预设位置后，将所述溜渣斜板分别斜向设置于所述内侧固定导向柱的两侧，以满足溜渣需求；
当所述刀盘处于土压平衡模式时，拆除溜渣斜板，所述溜渣T型板向靠近所述刀盘主结构的方向滑动并收回至所述刀盘主结构内。
在本发明的一较佳实施方式中，所述溜渣T型板包括与掘进面相平行的后部背板，所述后部背板的两端分别设置有开口。
在本发明的一较佳实施方式中，所述溜渣T型板还包括与所述后部背板相垂直的溜渣底板，所述溜渣底板的边缘分别嵌入至述外侧固定导向柱的滑动槽和所述内侧固定导向柱上滑动槽，以满足对所述溜渣T型板的滑动、固定需求；所述后部背板与所述溜渣底板连接形成的横截面呈“T”字形，以满足对渣土的流动导向需求；
所述钢结构主体上开设有向所述钢结构主体的内部延伸的容置槽，当所述刀盘处于土压平衡模式时，所述溜渣底板滑动至所述容置槽内，且所述后部背板与所述钢结构主体的背面相贴合。
在本发明的一较佳实施方式中，所述后部背板靠近所述梁结构的一端为弧形，以使所述后部背板的端部与所述梁结构之间为线面接触。
在本发明的一较佳实施方式中，所述溜渣底板的两端的横截面分别为弧形面，以使所述溜渣底板的两端分别与所述外侧固定导向柱上滑动槽的内壁和所述内侧固定导向柱上滑动槽的内壁之间为线面接触。
在本发明的一较佳实施方式中，当所述刀盘处于土压平衡模式时，所述滑动槽内设置有封堵块。
在本发明的一较佳实施方式中，两所述溜渣斜板分别设置于所述后部背板与所述钢结构主体之间，两所述溜渣斜板分别位于所述内侧固定导向柱的两侧。
在本发明的一较佳实施方式中，所述溜渣斜板由所述外缘钢结构至所述梁结构逐渐向远离所述内侧固定导向柱方向倾斜，所述溜渣斜板的一端与所述溜渣底板的侧面相接，所述溜渣斜板的另一端与所述梁结构相接。
在本发明的一较佳实施方式中，所述外侧固定导向柱上设置有多个刀座，各所述刀座上对应设置有多个刀具。
本发明提供了一种双模刀盘，所述双模刀盘包括刀盘主结构和上述的应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件，所述应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件设置于所述刀盘主结构上。
由上所述，本发明的应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件及双模刀盘的特点及优点是：
溜渣T型板能滑动地设置于双模刀盘的钢结构主体上，且溜渣斜板为可拆卸结构，当双模刀盘处于敞开掘进模式时，溜渣T型板与溜渣斜板相配合可对岩渣进行输送；当双模刀盘处于土压平衡模式时，可拆除溜渣斜板，且溜渣T型板向靠近双模刀盘的方向滑动并隐藏于双模刀盘的钢结构主体中，无需对溜渣T型板进行拆装作业，避免了溜渣板的运输和拆装过程，大大节省模式转换的时间。
在双模刀盘的钢结构主体上分别设置有外侧固定导向柱和内侧固定导向柱，溜渣T型板的两端分别与外侧固定导向柱和内侧固定导向柱能滑动地连接，在掘进过程中，外侧固定导向柱和内侧固定导向柱即可用于溜渣板结构的固定，也可作为双模刀盘的搅拌棒使用，无需再单独焊接搅拌棒。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
其中：
图1：为现有技术中溜渣板在双模盾构机刀盘上设置位置的示意图。
图2：为本发明应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件在双模刀盘处于敞开掘进模式时的结构示意图。
图3：为图2中应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件在A-A方向的截面示意图。
图4：为图3中应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件在B-B方向的截面示意图。
图5：为本发明应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件在双模刀盘处于土压平衡模式时的结构示意图。
背景技术中的附图标号为：
100、刀盘主体； 200、溜渣结构。
本发明中的附图标号为：
1、溜渣T型板； 101、后部背板；
102、溜渣底板； 103、第一安装孔；
104、开口； 2、溜渣斜板；
201、第二安装孔； 3、外侧固定导向柱；
301、滑动槽； 302、第三安装孔；
4、内侧固定导向柱； 402、第四安装孔；
5、外缘钢结构； 6、梁结构；
7、钢结构主体； 701、容置槽；
8、刀座； 9、刀具；
10、封堵块。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
实施方式一
如图2至图5所示，本发明提供了一种应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件，其设置于刀盘主结构上，该应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件包括横截面呈“T”字形的溜渣板(即：溜渣T型板1)、两块溜渣斜板2、外侧固定导向柱3和内侧固定导向柱4。外侧固定导向柱3和内侧固定导向柱4分别固定设置于刀盘的钢结构主体7上，外侧固定导向柱3的一端与靠近刀盘的外缘钢结构(即：刀盘的大圆环)处的钢结构主体7连接，内侧固定导向柱4的一端与靠近刀盘的梁结构6(即：刀盘的牛腿位置)处的钢结构主体7连接，外侧固定导向柱3的另一端和内侧固定导向柱4的另一端均向远离刀盘主结构的方向延伸，外侧固定导向柱3上和内侧固定导向柱4上分别设置有滑动槽301，溜渣T型板1的两端分别嵌入对应的滑动槽301内，以使溜渣T型板1与外侧固定导向柱3和内侧固定导向柱3滑动连接；当刀盘处于敞开掘进模式时，溜渣T型板1向远离刀盘主结构的方向滑动至预设位置后，将两块溜渣斜板2分别斜向设置于内侧固定导向柱4的两侧，以满足溜渣需求；当刀盘处于土压平衡模式时，拆除两块溜渣斜板2，溜渣T型板1向靠近刀盘主结构的方向滑动并收回至刀盘主结构内。
进一步的，外侧固定导向柱3和内侧固定导向柱4均采用焊接的方式固定于钢结构主体7上。
在本发明的一个可选实施例中，如图2至图4所示，溜渣T型板包括与后部背板101和溜渣底板102，后部背板101与刀盘的掘进面相平行，后部背板101与溜渣底板102相垂直，后部背板101的两端中间位置分别设置有开口104(即：后部背板101的两端分别呈“凹”字形)，外侧固定导向柱3和内侧固定导向柱4分别能滑动地嵌设于两开口104内。溜渣底板102的一侧边缘与后部背板101上靠近钢结构主体7的一侧面连接，且溜渣底板102位于后部背板101的中间位置，以使溜渣T型板1的横截面呈“T”字形结构，以满足对渣土的流动导向需求。溜渣底板102的两端分别与外侧固定导向柱3和内侧固定导向柱4能滑动地连接，以满足对溜渣T型板1的滑动、固定需求；钢结构主体7上开设有向钢结构主体7的内部延伸的容置槽701，当刀盘处于土压平衡模式时，溜渣底板102能沿外侧固定导向柱3和内侧固定导向柱4向靠近钢结构主体7方向滑动并进入至容置槽701的内部，且后部背板101与钢结构主体7的背面相贴合，从而达到对溜渣T型板1隐藏的目的，保证模式转换的顺利进行。
进一步的，后部背板101靠近梁结构6的一端为弧形(或者半圆形)，以使后部背板101的端部与梁结构6之间为线面接触，在后部背板101滑动过程中能够有效减小与梁结构6之间的摩擦阻力。
在本发明的一个可选实施例中，如图4所示，溜渣底板102的两端的横截面分别为弧形面，以使溜渣底板102的两端分别与外侧固定导向柱3上滑动槽301的内壁和内侧固定导向柱4上滑动槽301的内壁之间为线面接触，在溜渣底板102滑动过程中能够有效减小与外侧固定导向柱3和内侧固定导向柱4之间的摩擦阻力。
在本发明的一个可选实施例中，如图5所示，当刀盘处于土压平衡模式时，在滑动槽301内设置有封堵块，从而起到保护滑动槽301的作用，防止滑动槽301被堵塞。其中，封堵块10可采用但不限于尼龙材料制成。
在本发明的一个可选实施例中，如图2至图4所示，两溜渣斜板2均与掘进面相垂直，两溜渣斜板2分别固定设置于后部背板101与钢结构主体7之间，且两溜渣斜板2分别位于内侧固定导向柱4的两侧。溜渣斜板2由外缘钢结构5至梁结构6逐渐向远离内侧固定导向柱4方向倾斜，溜渣斜板2的一端与溜渣底板102的侧面相接，溜渣斜板2的另一端与梁结构6相接，切削下来的岩渣依次通过溜渣T型板1和溜渣斜板2进行输送。
在本发明的一个可选实施例中，如图2至图5所示，后部背板101上设置有多个第一安装孔103。当刀盘处于土压平衡模式时，通过在各第一安装孔103内加装螺栓，可将后部背板101固定于双模刀盘的钢结构主体7上。
在本发明的一个可选实施例中，如图2至图5所示，外侧固定导向柱3的侧壁上沿外侧固定导向柱3的延伸方向设置有多个第三安装孔302。当刀盘处于敞开掘进模式时，通过在各第三安装孔302内加装螺栓，可将溜渣底板102与外侧固定导向柱3进行连接，进而对溜渣T型板1进行固定。
进一步的，如图2至图5所示，内侧固定导向柱4的侧壁上沿内侧固定导向柱4的延伸方向设置有多个第四安装孔402，溜渣斜板2上且与各第四安装孔402相对的位置上设置有多个第二安装孔201。当刀盘处于敞开掘进模式时，通过在各第二安装孔201和各第四安装孔402内加装螺栓，使螺栓依次穿过第二安装孔201和与其相对的第四安装孔402后连接于溜渣底板102上，可将溜渣底板102和溜渣斜板2与内侧固定导向柱4进行连接，进而对溜渣T型板1以及溜渣斜板2进行固定。其与外侧固定导向柱3上各第三安装孔302内的螺栓相配合，大大提高土压平衡模式下溜渣T型板1安装的稳定性。
在本发明的一个可选实施例中，如图2至图5所示，外侧固定导向柱3上焊接有多个刀座8，各刀座8上对应设置有多个刀具9。
本发明的应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件的工作过程为：当刀盘处于土压平衡模式(或泥水模式)时，可将溜渣斜板2拆除存放，溜渣T型板1向靠近刀盘主结构的方向滑动，并且溜渣底板102滑动至钢结构主体7上的容置槽701内，且后部背板101与钢结构主体7相贴合，从而达到对溜渣T型板1隐藏的目的；当刀盘处于敞开掘进模式时，可通过现有工装拉动溜渣T型板1向远离钢结构主体7的方向滑动至指定位置上并与外侧固定导向柱3和内侧固定导向柱4固定，再将溜渣斜板2分别斜向设置于内侧固定导向柱4的两侧并与内侧固定导向柱4进行螺栓连接，从而实现模式的快速转换。
再次由敞开掘进模式转换为土压平衡模式(或泥水模式)时，需要单独对溜渣斜板2进行拆除，并在滑动槽301内安装封堵块10，以满足压力平衡下掘进需求。
本发明的应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件的特点及优点是：
一、该应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件，将溜渣T型板1设计为可滑动结构，且将溜渣斜板2设计为可拆卸结构，可将溜渣T型板1隐藏于双模刀盘的钢结构主体7内，在进行模式转换时，避免了溜渣组件长时间的运输和拆装过程，大大节省了模式转换的时间。
二、该应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件，土压平衡模式(或泥水模式)时，外侧固定导向柱3和内侧固定导向柱4可作为双模刀盘的搅拌棒使用，无需再单独焊接搅拌棒，使用方便，增加了结构件的适用性和功能的多样性。
三、该应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件，各结构件之间的连接方式多采用螺栓或销轴连接，无需焊接，方便、快捷，减小操作人员安全风险，大大缩短溜渣结构运输以及拆装所需时间，保证施工的顺利进行。
实施方式二
本发明提供了一种双模刀盘，该双模刀盘包括刀盘主结构和上述的应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件，应用于双模刀盘的可移动式溜渣组件设置于刀盘主结构上。
本发明的双模刀盘的特点及优点是：
该双模刀盘可根据掘进模式的不同随时调节溜渣组件中溜渣T型板在刀盘主体上的位置，在模式转换过程中无需对溜渣T型板进行单独的拆卸和安装，大大缩短双模盾构刀盘的模式转换所需时间，节省人力、物力。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。