[發(fā)明專利]用于大截面圓形盾構機的組合式切削刀盤

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610107688.2
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105673028B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設計）人: 滕延鋒;吳欣之;過浩侃;翁晨剛;徐佳樂;豐晨暉
• 申請（專利權）人: 上海市機械施工集團有限公司
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)31237
• 代理人: 智云

技術領域

本發(fā)明涉及盾構設備技術領域，主要涉及一種用于大截面圓形盾構機的組合式切削刀盤。

背景技術

目前圓形盾構機使用的切削刀盤為單一的主刀盤全斷面切削形式，如圖1和圖2所示，切削刀盤1整體呈圓盤形，通過后端主軸9固定在后部的胸板6上，帽檐5位于刀盤1的后部，帽檐5、刀盤1和胸板6共同組成了渣土倉10。切削刀盤1由若干塊面板15通過焊接而成，面板15之間通過加強筋板16連接，面板15之間的空隙形成了切削刀盤1的進土開口13，切削刀12和泡沫注口14設置在刀盤的面板15上，而超挖刀11設置在面板15的側面。

在單一主刀盤應用于大直徑的圓形盾構機上時，例如直徑大于10m的圓形盾構機，存在諸多不便之處。首先，單一刀盤所需的扭矩非常大。眾所周知，圓形盾構機切削刀盤所需要的切削力矩與刀盤直徑的三次方成正比，隨著刀盤直徑的增加，所需的驅動力矩呈指數(shù)級上升，對切削刀盤的結構設計和驅動系統(tǒng)設計帶來了很大的壓力。其次，單一大直徑切削刀盤的運輸和吊裝都存在巨大的問題。由于大直徑切削刀盤無法直接整體運輸，因此每次進行運輸和安裝前，都需要進行切割和焊接作業(yè)，多次焊接和切割作業(yè)對刀盤的強度和精度產生明顯的不利影響，嚴重降低刀盤的使用壽命。最后，單一大直徑的切削刀盤的重復利用率低，經濟效益差。單一大直徑切削刀盤的切削直徑為固定值，只適合某一固定尺寸，當隧道的直徑變化時，原有的大直徑切削刀盤無法滿足新的施工要求，只能修改或閑置，資源浪費嚴重，經濟效益差。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于大直徑圓形盾構機的組合式切削刀盤，所需的切削力矩降低，便于運輸，且能適用于不同直徑的盾構機，提高設備利用率。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種用于大截面圓形盾構機的組合式切削刀盤，包括：主刀盤、多個內層小刀盤、多個外層小刀盤、帽檐和胸板，所述主刀盤、內層小刀盤及外層小刀盤分別通過主刀盤軸、內層小刀盤軸及外層小刀盤軸固定在胸板上，所述主刀盤位于組合式刀盤的中心部位，所述內層小刀盤與外層小刀盤沿主刀盤圓周呈環(huán)向排列，并且所述內層小刀盤與外層小刀盤間隔排列，所述外層小刀盤、內層小刀盤及主刀盤分別位于第一切削平面、第二切削平面及第三切削平面，所述帽檐固定在所述胸板外側一圈，所述帽檐前端所處的平面與主刀盤的第三切削平面在同一平面。

進一步的，在所述的用于大截面圓形盾構機的組合式切削刀盤中，所述第一切削平面位于盾構機頭部的最前方，所述第二切削平面位于第一切削平面的后方，所述第三切削平面位于第二切削平面的后方。

進一步的，在所述的用于大截面圓形盾構機的組合式切削刀盤中，所述外層小刀盤后端面到所述內層小刀盤前端面的距離等于所述內層小刀盤后端面到所述主刀盤前端面的距離。

進一步的，在所述的用于大截面圓形盾構機的組合式切削刀盤中，所述外層小刀盤后端面到所述內層小刀盤前端面的距離遠小于所述主刀盤后端面到所述胸板面的距離。

進一步的，在所述的用于大截面圓形盾構機的組合式切削刀盤中，第一切削平面、第二切削平面和第三切削平面互相平行。

進一步的，在所述的用于大截面圓形盾構機的組合式切削刀盤中，所述內層小刀盤、外層小刀盤及主刀盤均為圓形面板式結構，每個刀盤由多塊面板通過加強筋板連接而成，每個刀盤上面板之間的空隙為進土口。

進一步的，在所述的用于大截面圓形盾構機的組合式切削刀盤中，在所述面板上設置有切削刀，所述切削刀位于所述面板外側端面。

進一步的，在所述的用于大截面圓形盾構機的組合式切削刀盤中，在所述面板上設置有泡沫注口。

進一步的，在所述的用于大截面圓形盾構機的組合式切削刀盤中，在所述主刀盤和內層小刀盤的后端面上設有多個攪拌棒。

進一步的，在所述的用于大截面圓形盾構機的組合式切削刀盤中，在所述內層小刀盤及外層小刀盤的側面設有可沿徑向伸出的超挖刀。

進一步的，在所述的用于大截面圓形盾構機的組合式切削刀盤中，小刀盤的超挖刀有兩把，一把正常使用，一把備用。

進一步的，在所述的用于大截面圓形盾構機的組合式切削刀盤中，超挖刀的伸出量可根據需要進行調節(jié)。

進一步的，在所述的用于大截面圓形盾構機的組合式切削刀盤中，所有小刀盤的正常切削區(qū)域與圓形盾構機的外輪廓線保持內切。

進一步的，在所述的用于大截面圓形盾構機的組合式切削刀盤中，任一刀盤的切削區(qū)域與周圍相鄰刀盤的切削區(qū)域存在重疊部分。