[發明專利]一種環形剪刀型盾構機刀盤裝置

在審

• 申請號: 201810467152.0
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN108468548A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 黃大維;馮青松;羅錕;張斌;房建;黃旭東;徐松;彩國慶;程博文
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: E21D9/087
• 分類號: E21D9/087
• 代理公司: 上海申蒙商標專利代理有限公司 31214
• 代理人: 黃明凱;徐小蓉

本發明公開了一種環形剪刀型盾構機刀盤裝置，安裝于盾構機前部，其特征在于所述刀盤裝置包括中心開挖刀盤以及位于所述中心開挖刀盤外側的環狀邊緣剪切刀盤；所述刀盤裝置具有兩個驅動機構，兩個所述驅動機構分別驅動所述中心開挖刀盤和所述環狀邊緣剪切刀盤按相反方向旋轉。本發明的優點是：在盾構隧道施工時，環形剪刀型盾構機刀盤裝置可減小切削土體過程中對刀盤邊緣地層的擾動，從而減小盾構施工對周圍建（構）筑物的影響，尤其是當孤石位于刀盤裝置邊緣位置時，利用環向鋸切過程中的平衡關系，可以更大程度地防止孤石在地層翻滾，加大了對孤石破巖能力。

技術領域

本發明屬于盾構隧道技術領域，具體涉及一種環形剪刀型盾構機刀盤裝置。

背景技術

現有的圓形盾構機刀盤普遍采用一個圓形的刀盤，刀盤以某一個方向轉動（根據盾殼的扭轉情況順時針方向或逆時針方向）切削邊緣土體時，對周圍地層擾動大。尤其在盾構隧道施工過程中在開挖面邊緣位置遇到孤石時，單向轉動將導致孤石翻滾，難以切削與破碎孤石，此時極容易導致盾構前進方向發生偏移，最終影響盾構隧道施工質量。

中國專利（CN 101798928 A）公開了“一種大直徑土壓平衡盾構機”，該盾構機通過設計外周大刀盤與中心獨立刀盤，所述的可以減少對土體的擾動，實際主要功能是減少開挖面（垂直面）的擾動，對外周大刀盤最邊上的影響與只有一個刀盤時并沒有區別。而最大限度地減少盾構機施工過程中對隧道外壁面上土體的擾動是最關鍵的，因為最終存在的面即為隧道外壁面，而開挖面是在盾構機推進過程在不斷破損，且最終并不存在的面，利用專利“一種大直徑土壓平衡盾構機”減少開挖面的擾動，其意義遠不如減少對盾構隧道外壁面的擾動有意義。專利“一種大直徑土壓平衡盾構機”兩個刀盤并沒有向前端突出的鋸齒，并沒有利用平衡作用對最外側環向土體進行鋸切。

發明內容

本發明的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種環形剪刀型盾構機刀盤裝置，該刀盤裝置通過設置分別由兩個驅動裝置驅動進行反向旋轉的中心開挖刀盤和環狀邊緣剪切刀盤，從而達到環面剪切的目的。

本發明目的實現由以下技術方案完成：

一種環形剪刀型盾構機刀盤裝置，安裝于盾構機前部，其特征在于所述刀盤裝置包括中心開挖刀盤以及位于所述中心開挖刀盤外側的環狀邊緣剪切刀盤。

所述刀盤裝置具有兩個驅動機構，兩個所述驅動機構分別驅動所述中心開挖刀盤和所述環狀邊緣剪切刀盤按相反方向旋轉。

所述中心開挖刀盤的盤體正面外邊緣上設置有一圈向前凸出的刮刀Ⅰ，在所述盤體正面上且位于該圈所述刮刀Ⅰ的圍合區域內分布有若干刀具。

所述中心開挖刀盤上的該圈所述刮刀Ⅰ的外徑與所述盾構機的殼體內徑相同。

所述環狀邊緣剪切刀盤包括位于所述盾構機的殼體內的支撐部分以及自所述支撐部分向前凸出的一圈刮刀Ⅱ，該圈所述刮刀Ⅱ位于所述中心開挖刀盤上該圈所述刮刀Ⅰ的外側。

所述該圈所述刮刀Ⅱ的外徑大于所述盾構機的殼體外徑5-10cm之間。

所述刮刀Ⅰ以及所述刮刀Ⅱ相對于所述刀具向前凸出30-40cm。

本發明的優點是：在盾構隧道施工時，環形剪刀型盾構機刀盤裝置可減小切削土體過程中對刀盤邊緣地層的擾動，從而減小盾構施工對周圍建（構）筑物的影響，尤其是當孤石位于刀盤裝置邊緣位置時，利用環向鋸切過程中的平衡關系，可以更大程度地防止孤石在地層翻滾，加大了對孤石破巖能力。

附圖說明

圖1為本發明中環形剪刀型盾構機刀盤裝置的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖通過實施例對本發明的特征及其它相關特征作進一步詳細說明，以便于同行業技術人員的理解：