本發(fā)明涉及一種盾構(gòu)、頂管等掘進(jìn)機(jī)刀盤中心回轉(zhuǎn)加水裝置，尤其是一種適用于高塑性黏土土層中掘進(jìn)施工的刀盤中心回轉(zhuǎn)加水裝置。

背景技術(shù)：

刀盤加水（液）裝置是在盾構(gòu)、頂管等掘進(jìn)施工過程中被廣泛應(yīng)用的設(shè)備，主要用于對(duì)刀盤正面土層加入水或其他潤(rùn)滑漿液。通常刀盤加水采用中心加入，有一個(gè)管路接入，刀盤盤體上可以分開多個(gè)出水口，但是在實(shí)際施工過程中并不是每個(gè)出水口都有水流出，哪個(gè)口正面壓力小，大部分的漿液就由這個(gè)口溢出，因?yàn)椤耙环侄唷钡脑?，所以加入的高壓水，到了刀盤頭部壓力往往很小。

這種中心加水模式的刀盤到了黏土土層中，因?yàn)闆]有全斷面的加入潤(rùn)滑水，會(huì)使黏土牢牢的包裹住刀盤盤體及其刀具，造成了刀盤扭矩過大，動(dòng)力設(shè)備一直高負(fù)荷的情況下工作。同時(shí)掘進(jìn)速度非常緩慢，嚴(yán)重影響工程工期。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是要提供一種掘進(jìn)機(jī)刀盤中心回轉(zhuǎn)加水裝置，用于解決黏土施工因加水量不足造成的各種問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種掘進(jìn)機(jī)刀盤中心回轉(zhuǎn)加水裝置，包括刀盤頭部噴水口、內(nèi)置式管路、中間傳動(dòng)式管路，刀盤盤體上設(shè)置多個(gè)獨(dú)立控制的刀盤頭部噴水口每個(gè)刀盤頭部噴水口通過內(nèi)置式管路、中間傳動(dòng)式管路與外部輸入水接入裝置上對(duì)應(yīng)的接入水口連接，接入水口單獨(dú)連接一臺(tái)高壓注水泵，通過調(diào)節(jié)每個(gè)高壓注水泵的輸出動(dòng)力來控制每個(gè)刀盤頭部噴水口的流量與壓力；所述中間傳動(dòng)式管路前端與刀盤盤體固定連接，跟著刀盤體一起轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)式管路后端連接外部輸入水接入裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)體，外部輸入水接入裝置的固定體與泥水倉(cāng)板固定連接。

所述外部輸入水接入裝置包括外部水接入口、環(huán)形集水槽、內(nèi)置式管路、固定體、轉(zhuǎn)動(dòng)體，所述轉(zhuǎn)動(dòng)體置于固定體內(nèi)，且轉(zhuǎn)動(dòng)體與固定體之間轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述固定體上沿軸向設(shè)有多個(gè)外部水接入口，所述轉(zhuǎn)動(dòng)體上沿軸向設(shè)有多個(gè)環(huán)形集水槽，每個(gè)環(huán)形集水槽連接一條內(nèi)置式管路，且每個(gè)環(huán)形集水槽對(duì)應(yīng)連通一個(gè)外部水接入口，每條內(nèi)置式管路與中間傳動(dòng)式管路對(duì)應(yīng)連接；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，保障外部水通過外部水接入口始終加入到環(huán)形集水槽內(nèi)；環(huán)形集水槽之間通過密封件密封，用于防止外部水接入口之間相互串通。

所述外部輸入水接入裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)體后面裝有防碰撞裝置。

本發(fā)明的有益效果是：

①該設(shè)備在黏土層中施工中能有效的提高切削效率，降低刀盤旋轉(zhuǎn)扭矩；

②該設(shè)備能對(duì)正面土層進(jìn)行全面加水、注漿，使泥水更快的循環(huán)；

③該設(shè)備中心回轉(zhuǎn)加水、注漿對(duì)切削軌跡上的任何一個(gè)軌跡進(jìn)行加水，提高了土體與刀盤潤(rùn)滑效果，減小刀盤刀頭和土體之間的摩擦力并且減低切削過程中產(chǎn)生的熱量，防止黏土粘在刀頭上，過多的增加動(dòng)力系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)；

④該設(shè)備具有價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用、自重較輕、施工速度快。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的掘進(jìn)機(jī)刀盤中心回轉(zhuǎn)加水裝置結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖2是本發(fā)明的掘進(jìn)機(jī)刀盤中心回轉(zhuǎn)加水裝置的管道連接示意圖；

圖3是外部輸入水接入裝置結(jié)構(gòu)剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖1，2所示，一種掘進(jìn)機(jī)刀盤中心回轉(zhuǎn)加水裝置，包括刀盤頭部噴水口1、內(nèi)置式管路2、中間傳動(dòng)式管路3、外部輸入水接入裝置4、防碰撞裝置5。

刀盤盤體上設(shè)置多個(gè)獨(dú)立控制的刀盤頭部噴水口1每個(gè)刀盤頭部噴水口1通過內(nèi)置式管路2、中間傳動(dòng)式管路3與外部輸入水接入裝置4上對(duì)應(yīng)的接入水口連接，接入水口單獨(dú)連接一臺(tái)高壓注水泵，通過調(diào)節(jié)每個(gè)高壓注水泵的輸出動(dòng)力來控制每個(gè)刀盤頭部噴水口1的流量與壓力；中間傳動(dòng)式管路3前端與刀盤盤體固定連接，跟著刀盤體一起轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)式管路3后端連接外部輸入水接入裝置4的轉(zhuǎn)動(dòng)體e，外部輸入水接入裝置4的固定體d與泥水倉(cāng)板固定連接。外部輸入水接入裝置4的轉(zhuǎn)動(dòng)體e后面裝有防碰撞裝置5。

如圖3所示，外部輸入水接入裝置包括外部水接入口a、環(huán)形集水槽b、內(nèi)置式管路c、固定體d、轉(zhuǎn)動(dòng)體e。

轉(zhuǎn)動(dòng)體e置于固定體d內(nèi)，且轉(zhuǎn)動(dòng)體e與固定體d之間轉(zhuǎn)動(dòng)連接，固定體d上沿軸向設(shè)有多個(gè)外部水接入口a，轉(zhuǎn)動(dòng)體e上沿軸向設(shè)有多個(gè)環(huán)形集水槽b，每個(gè)環(huán)形集水槽b連接一條內(nèi)置式管路c，且每個(gè)環(huán)形集水槽b對(duì)應(yīng)連通一個(gè)外部水接入口a，每條內(nèi)置式管路c與中間傳動(dòng)式管路3對(duì)應(yīng)連接。

外部水接入口a的數(shù)量根據(jù)施工要求而定。外部水接入口a置于固定體d內(nèi)，跟掘進(jìn)機(jī)面板連接，不會(huì)跟著刀盤旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)。在施工過程中將外部水管與該裝置外部水接入口a相連接，外部水外部水接入口通過a加入環(huán)形集水槽b中，環(huán)形集水槽b與內(nèi)置式管路c一一對(duì)應(yīng)并連通，并且內(nèi)置管路c與刀盤頭部噴水口1一一對(duì)應(yīng)并且連通。環(huán)形集水槽b與內(nèi)置式管路c置于轉(zhuǎn)動(dòng)體e內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)體e通過中間傳動(dòng)式管路3與刀盤盤體連接，并跟著刀盤盤體旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)體e轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于環(huán)形結(jié)構(gòu)，可以保障外部水接入口a始終加入到環(huán)形集水槽b內(nèi)。環(huán)形集水槽b之間有密封件密封，保障每個(gè)加水點(diǎn)不會(huì)相互串通。

如圖2所示，刀盤中心回轉(zhuǎn)加水可以在刀盤盤體上設(shè)置多個(gè)獨(dú)立控制的刀盤頭部噴水口1。每個(gè)刀盤頭部噴水口1與中心回轉(zhuǎn)設(shè)備的外界輸送接入裝置4上外部水接入口a對(duì)應(yīng)。同時(shí)外部水接入口a可單獨(dú)接入一臺(tái)高壓注水泵6。高壓注水泵6與進(jìn)水管7連接。在施工過程中可以調(diào)節(jié)每個(gè)高壓注水泵的輸出動(dòng)力檔位，因此可以做到刀盤頭部每個(gè)注水口的不同流量與壓力。

本發(fā)明能有效的控制刀盤正面土層全斷面的加水的流量與壓力，從而能有效的控制正面土層的潤(rùn)滑程度，防止黏土包裹住刀盤盤體與刀具，很好的解決了盾構(gòu)、頂管等掘進(jìn)機(jī)機(jī)在黏土層中掘進(jìn)難度大的難題。

本發(fā)明取代原中心加水設(shè)備（一根加水管直接接入刀盤盤體，在刀盤面板上可以布置1~4個(gè)出水口，由一臺(tái)高壓注泵供應(yīng)，在實(shí)際使用過程中。但是在實(shí)際使用過程中并不是每個(gè)出水口都能保障有足夠流量的水溢出）。中心回轉(zhuǎn)加水與盾構(gòu)（頂管）刀盤連接，設(shè)備主要分2個(gè)部分，前段跟著刀盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，后端跟盾構(gòu)（頂管）的泥水倉(cāng)板固定連接不能轉(zhuǎn)動(dòng)。該設(shè)備能有效的增加盾構(gòu)（頂管）的刀盤盤體上的出水口，其出水口的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際情況而定，一般設(shè)置4~6個(gè)出水口。同時(shí)所有的出水口可以連接起來一起控制，也可以單獨(dú)控制每一個(gè)進(jìn)水管路鏈接一臺(tái)加水泵，主要可以保障每一個(gè)出水口都有足夠流量的水輸出，同時(shí)也可以調(diào)節(jié)每臺(tái)泵的輸出壓力，用以控制盤體上各出水口的出水壓力控制。綜上所述中心回轉(zhuǎn)加水設(shè)備既有中心加水的加水流量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，也彌補(bǔ)了中心加水不能多點(diǎn)注水、不能高壓力加水的缺點(diǎn)。該設(shè)備不需配其他動(dòng)力元件，依托刀盤的動(dòng)力而轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)不占用管內(nèi)有限使用空間。

本發(fā)明解決了盾構(gòu)、頂管等掘進(jìn)機(jī)在黏土層施工過程中，因黏土的塑性較高，正面加水量不足，形成黏土包裹住刀盤及刀具的情況，使掘進(jìn)機(jī)的刀盤選擇扭矩過大，掘進(jìn)速度緩慢等問題。該設(shè)備包含了中心加水的優(yōu)點(diǎn)，因此其適用于大多數(shù)土層的掘進(jìn)。