[發明專利]一種高效掘進重型盾構刀盤

在審

• 申請號: 201811037027.2
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109113752A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 喻中孝;張家年;于金達;張威威
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D9/087
• 分類號: E21D9/087
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張紹琳;栗改

本發明公開了一種高效掘進重型盾構刀盤，解決了現有技術中盾構刀盤易損壞、開挖效率低等問題。本發明包括刀盤和主梁，刀盤通過箱梁牛腿與主梁相連接，刀盤與安裝在主梁上的主驅動相連接，刀盤前端面上設有徑向滾刀組、邊緣滾刀組和同軌跡滾刀組，邊緣滾刀組和同軌跡滾刀組交叉設置在徑向滾刀組之間，徑向滾刀組的外端部設有邊刮刀，刀盤后部設有加厚大圓環和保護刀，保護刀位于加厚大圓環的后方，邊緣滾刀組的兩側和同軌跡滾刀組的兩側均設有保護塊。本發明的多種刀具特殊設計，增加了抗沖擊能力，減少了異常損壞的幾率，降低在全斷面硬巖地層施工過程中刀具損壞的概率，降低了換刀風險和成本，大大提高了施工效率。

技術領域

本發明涉及盾構機技術領域，特別是指一種高效掘進重型盾構刀盤。

背景技術

隨著我國城市化進程的加快以及城市建設的迅猛發展，地鐵工程將日益增多，盾構法作為一種先進的工法，在地鐵隧道的施工中已經得到了廣泛的應用。在大范圍盾構施工過程中，盾構施工處于全斷面高強度硬巖地層中越來越多。

盾構在全斷面高強度硬巖地層施工易出現以下問題：一是盾構刀盤的刀具磨損嚴重，異常損壞嚴重，容易破損、脫落；二是掘進中出現硬巖地層，將導致盾構刀盤扭矩上升，刀具磨損、損壞加快，也會出現盾構推進困難，甚至無法施工，拖延工期；三是全斷面硬巖地層容易引起盾構刀盤結構強度和刀具的消耗量增大，給整個工程的工期、造價帶來嚴重的影響。

因此需要研制一種避免此類問題的刀盤，減少掘進過程中的刀具損壞和刀盤結構強度的破壞，提高掘進效率。

發明內容

針對上述背景技術中的不足，本發明提出一種高效掘進重型盾構刀盤，解決了現有技術中盾構刀盤易損壞、開挖效率低等問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種高效掘進重型盾構刀盤，包括刀盤和主梁，刀盤通過箱梁牛腿與主梁相連接，刀盤與安裝在主梁上的主驅動相連接，刀盤前端面上設有徑向滾刀組、邊緣滾刀組和同軌跡滾刀組，邊緣滾刀組和同軌跡滾刀組交叉設置在徑向滾刀組之間，徑向滾刀組的外端部設有邊刮刀，刀盤后部設有加厚大圓環和保護刀，保護刀位于加厚大圓環的后方，邊緣滾刀組的兩側和同軌跡滾刀組的兩側均設有保護塊。

徑向滾刀組包括中心滾刀組和面滾刀組，中心滾刀組設置在刀盤的中心處，面滾刀組沿刀盤徑向設置，面滾刀組等角度呈發散狀設置在中心滾刀組的外圓上。中心滾刀組和面滾刀組組成類米字形布置在刀盤上，用于切削主掌子面。

中心滾刀組和面滾刀組的滾刀刀高H=155~165mm。常規滾刀刀高為187.7mm，現采用的滾刀刀高H=155~165mm，可以減少在掘進過程中對滾刀刀圈、刀轂、密封、軸承的沖擊損壞。

刀盤上設有一個中心滾刀組、六個面滾刀組、三個邊緣滾刀組和三個同軌跡滾刀組，邊緣滾刀組和同軌跡滾刀組間隔設置在面滾刀組之間，同軌跡滾刀組的挖掘軌跡半徑不小于邊緣滾刀組的挖掘軌跡半徑。

邊刮刀對稱設置在面滾刀組的外端部，邊刮刀的刀高L=95~105mm。常規刮刀刀高為140mm，現采用的邊刮刀的刀高L=95~105mm，可以減少在掘進過程中對邊刮刀刀圈、刀轂、密封、軸承的沖擊損壞。

加厚大圓環的后部三十六個保護刀，保護刀沿周向等距離設置在刀盤上，用于對加厚大圓環和刀盤的保護。

本發明的多種刀具特殊設計，增加了抗沖擊能力，減少了異常損壞的幾率，降低在全斷面硬巖地層施工過程中刀具損壞的概率，降低了換刀風險和成本，大大提高了施工效率。本發明刀盤結構通過采用加厚型箱梁牛腿和主梁強度加強，提高了刀盤結構強度和轉速，提高了施工的效率，節約了成本，減少了刀盤結構損壞造成的施工風險，具有較高的推廣價值。

附圖說明