[發(fā)明專利]一種帶有可伸縮地質(zhì)鉆的盾構(gòu)機刀盤結(jié)構(gòu)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010536333.1
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111535825A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳多謀;段景川;張宏偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中電建南方建設(shè)投資有限公司;中國電建集團鐵路建設(shè)有限公司;中國水利水電第十一工程局有限公司
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08
• 代理公司: 深圳市遠航專利商標事務(wù)所(普通合伙) 44276
• 代理人: 田志遠;袁浩華

本發(fā)明涉及一種帶有可伸縮地質(zhì)鉆的盾構(gòu)機刀盤結(jié)構(gòu)，包括圓盤主體、輻板和輻條，所述圓盤主體周邊設(shè)有周邊刀，所述輻板上設(shè)有滾刀，所述輻條上設(shè)有切削刀，所述輻條的邊緣處設(shè)有若干可伸縮地質(zhì)鉆，且當(dāng)?shù)侗P旋轉(zhuǎn)時，若干所述可伸縮地質(zhì)鉆的運動軌跡為同心圓，所述可伸縮地質(zhì)鉆位于腔管內(nèi)，所述腔管的開口處設(shè)有活動板，當(dāng)所述可伸縮地質(zhì)鉆伸出所述腔管時，所述活動板開啟，當(dāng)所述可伸縮地質(zhì)鉆縮進所述腔管時，所述活動板閉合。本發(fā)明通過在刀盤上設(shè)置可伸縮地質(zhì)鉆，有效地將孤石打成蜂窩煤狀，破壞了孤石的結(jié)構(gòu)和硬度，利于刀具將其粉碎，從而保護了刀具，減少刀具磨損率，而且解決了無法進行地面作業(yè)的孤石處理難題，提高了盾構(gòu)掘進效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道挖掘領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種帶有可伸縮地質(zhì)鉆的盾構(gòu)機刀盤結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

盾構(gòu)法是隧道挖掘中最主要的全機械手段，通過盾構(gòu)機在地下土質(zhì)中推進形成隧道，盾構(gòu)機的前端為圓形刀盤，用于粉碎前端的巖土，同時盾構(gòu)外殼和管片支撐四周的巖土，防止坍塌。一般刀盤上配有中心魚尾刀、滾刀和切削刀，中心魚尾刀位于刀盤中心，相較于其他刀具最突出，可以先旋挖巖土，并在巖土上鉆出小圓，方便整個刀盤旋轉(zhuǎn)；滾刀成輪狀，推力使?jié)L刀刀刃壓入巖土，可以在巖土面上做同心圓運動，并在圓周軌跡線處產(chǎn)生側(cè)向壓力，使巖土不斷崩裂；切削刀則用于切入巖土，將巖土切割分離，有時會搭配先行撕裂刀，在切削刀之前切削巖土，為切削刀創(chuàng)造良好的切削條件。

盡管刀盤有著一套完整的刀具系統(tǒng)，但是在掘進過程中最怕遇到孤石，孤石是指大的花崗巖球狀風(fēng)化體或大型卵石，且隨機埋藏分布在巖土中，硬度很高，可以達到200Mpa以上，而且在刀盤切削時孤石會滾動，對挖掘具有極大的干擾。如果在盾構(gòu)機挖掘之前沒有進行孤石勘測并粉碎孤石，會增加刀具的損耗率甚至損毀刀具。因此孤石處理是盾構(gòu)掘進工作必要的前提，無形之中增加了隧道挖掘的工作量，降低了工作效率。

孤石處理雖然是輔助工程，但工藝復(fù)雜且耗資巨大，現(xiàn)有的孤石處理大多采用地面預(yù)處理人工破除，需要在孤石位置對應(yīng)的地面上進行地面沖孔或液壓劈裂，因此孤石不能距離地面太遠，否則只能采取洞內(nèi)人工破除，如定向爆破，但人工破除存在一定的施工風(fēng)險，可見無法在地面進行預(yù)處理的孤石仍為業(yè)界一大難題。

以上問題，值得解決。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種帶有可伸縮地質(zhì)鉆的盾構(gòu)機刀盤結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明技術(shù)方案如下所述：

一種帶有可伸縮地質(zhì)鉆的盾構(gòu)機刀盤結(jié)構(gòu)，包括圓盤主體、輻板和輻條，所述圓盤主體周邊設(shè)有周邊刀，所述輻板上設(shè)有滾刀，所述輻條上設(shè)有切削刀，其特征在于，所述輻條的邊緣處設(shè)有若干可伸縮地質(zhì)鉆，且當(dāng)?shù)侗P旋轉(zhuǎn)時，若干所述可伸縮地質(zhì)鉆的運動軌跡為同心圓。

根據(jù)上述方案的本發(fā)明，其特征在于，若干所述可伸縮地質(zhì)鉆位于同一條所述輻條邊緣處。

進一步的，若干所述可伸縮地質(zhì)鉆均勻排列在同一條所述輻條的同一側(cè)。

根據(jù)上述方案的本發(fā)明，其特征在于，每一條所述輻條邊緣處均設(shè)有一個所述可伸縮地質(zhì)鉆，且不同的所述可伸縮地質(zhì)鉆到刀盤圓心的距離不相等。

進一步的，不同的所述可伸縮地質(zhì)鉆到刀盤圓心的距離呈一組等差數(shù)列。

根據(jù)上述方案的本發(fā)明，其特征在于，所述可伸縮地質(zhì)鉆位于腔管內(nèi)，所述腔管的開口處設(shè)有活動板，當(dāng)所述可伸縮地質(zhì)鉆伸出所述腔管時，所述活動板開啟，當(dāng)所述可伸縮地質(zhì)鉆縮進所述腔管時，所述活動板閉合。

進一步的，所述可伸縮地質(zhì)鉆的鉆頭呈尖錐狀，且鉆頭處設(shè)有螺旋葉。

更進一步的，所述鉆頭的長度大于兩倍所述切削刀的長度。

進一步的，所述可伸縮地質(zhì)鉆包括伸縮桿和旋轉(zhuǎn)基座，所述伸縮桿和所述旋轉(zhuǎn)基座均內(nèi)置于所述腔管內(nèi)。