[發明專利]一種輻條式盾構刀盤

有效

• 申請號: 201410187008.3
• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN104005770A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 呂善;喬水旺;王紅路;彭元棟;李文飛;田燕武
• 申請（專利權）人: 中鐵十五局集團有限公司
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

技術領域

本發明用于隧道施工領域，特別是涉及一種輻條式盾構刀盤。

背景技術

隨著中國高速的城市化進程，城市軌道交通及相關的產業在中國快速發展，盾構法施工在全國各地得到了廣泛的應用，因中國國土資源遼闊，各地的地質水文差異大；為完成全國各地的盾構施工工程，盾構設計者設計了各種不同形式的盾構刀盤。現有的盾構刀盤包括輻條式刀盤和面板式刀盤，其中面板式刀盤在中途換刀時安全可靠，但開挖土體進入土倉時易粘結易堵塞，在刀盤上易形成泥餅。輻條式刀盤僅有幾根輻條，輻條后設有攪拌葉片，土砂流動順暢，不易堵塞。但不能安裝滾刀，在復合地層中施工時施工阻力很大，且中途換刀安全性差，需加固土體，費用高。

此外，現有的盾構刀盤在隧道復合地層中施工中，經常出現邊刮刀異常脫落、攪拌棒傾斜甚至掉落、盾構刀盤背后磨損嚴重的情況，這使得盾構機無法正常推進，嚴重的影響了工程進度。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種土砂流動順暢、不易堵塞，施工破土能力強的輻條式盾構刀盤。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種輻條式盾構刀盤，包括刀盤主體以及多個設在所述刀盤主體外圍并彼此隔開以形成多個第一通槽的刀盤輻板，所述刀盤主體和各刀盤輻板固定連接形成圓盤狀的刀盤，所述刀盤的外圓面設有連接各刀盤輻板的環形板，所述刀盤主體上設有四條在刀盤主體的中心位置相互交叉并互成45°夾角的刀具安裝肋，所述刀具安裝肋包括三條裝有若干滾刀的第一安裝肋和一條裝有若干切刀的第二安裝肋，所述刀盤主體上在所述第二安裝肋的兩側開設第二通槽，所述刀盤輻板包括裝有若干滾刀的第一輻板和裝有若干切刀的第二輻板，所述第一輻板和第二輻板在所述刀盤主體四周交替設置。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述第二輻板的左、右兩側端面設有若干沿徑向分布且用于安裝所述切刀的切刀刀座，所述第二輻板的左、右兩側端面在靠近所述刀盤外圓面的位置設置安裝有邊刮刀的刮刀座，所述刮刀座上設有兩塊由刀盤的外圓面上外伸出的楔形快，兩所述楔形塊間留有隔縫。

進一步作為本發明技術方案的改進，各所述第一輻板在刀盤的外圓面設有至少一個邊滾刀。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述刀盤主體上的滾刀包括位于刀盤主體中心位置的雙刃滾刀和位于所述雙刃滾刀外側的單刃滾刀。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述刀盤主體的背面設有若干中間支撐梁，所述刀盤輻板的背面設有若干攪拌棒，各所述攪拌棒與刀盤輻板間設有加強筋，各所述攪拌棒與刀盤外圓面的徑向距離均大于所述切刀或雙刃滾刀或單刃滾刀或邊滾刀或邊刮刀的最大外形尺寸。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述環形板在刀盤的背面焊接有耐磨板。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述刀盤主體上設有若干探入所述第二通槽內的導流肋，所述第一輻板的左、右兩側端面設有探入所述第一通槽內的導流肋，使得土砂流動順暢、有序，避免堵塞。

進一步作為本發明技術方案的改進，穿過所述第一通槽設有連接各所述刀盤輻板的連接肋，以提高多個刀盤輻板的整體結構強度。?

進一步作為本發明技術方案的改進，所述刀盤輻板包括8條第一輻板和8條第二輻板，所述刀盤的開口率為23%。

本發明的有益效果：本輻條式盾構刀盤中，兩相鄰刀盤輻板間形成第一通槽，刀盤主體上開設第二通槽，使用時，刀盤轉動，刀盤輻板和刀盤主體上的滾刀和切刀共同切削土體，散落的土體穿過第一通槽和第二通槽后被運出，土砂流動順暢、不易堵塞。此外，本發明在刀盤主體以及刀盤輻板上合理布置切刀和滾刀，并以此來改善施工破土能力，降低在隧道復合地層中施工時的施工阻力。使得盾構機能夠正常推進，避免影響工程進度。

本發明中，在刮刀座上設有兩塊由刀盤的外圓面上外伸出的楔形塊，以此來減小刀盤制動時土體對于邊刮刀的直接沖擊，避免邊刮刀的異常脫落，而且在兩楔形塊間隔縫作用下，完成土體在刀盤上的疏導優化。

此外，本發明通過在刀盤輻板間設置加強筋，而且各所述攪拌棒與刀盤外圓面的徑向距離均大于所述切刀或雙刃滾刀或單刃滾刀或邊滾刀或邊刮刀的最大外形尺寸，來避免刀盤旋轉時攪拌棒受到掉落的刀具的擠壓沖擊而導致傾斜損壞，實現了攪拌棒攪拌功能的持久性。

開挖土體時對刀盤背后結構磨損非常嚴重，特別是刀盤外沿的環形板，本發明通過在環形板的背面焊接耐磨板，以增加刀盤的耐磨性，取得良好的經濟效益，節約了百萬元以上的費用，并且避免延誤施工進度。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明：