[實用新型]一種可變換開口率及刀具型式的模型試驗刀盤裝置

有效

• 申請號: 202020219699.1
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN211950498U
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 袁大軍;吳俊;段懌欣;李興高;金大龍;許亞樓;許麗群;楊益
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08;G01M99/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 黃曉軍

本實用新型提供了一種可變換開口率及刀具型式的模型試驗刀盤裝置。該裝置包括：中心圓板、刀盤輻條、刀盤環架和可裝卸面板；中心圓板與刀盤環架通過四根刀盤輻條焊接在一起，四根刀盤輻條成十字形布置，可裝卸面板使用螺栓與中心圓板和刀盤環架連接，在中心圓板的背面焊接刀盤連接座，該刀盤連接座與模型盾構機的驅動裝置相連；在中心圓板的正面預留螺栓孔，在該螺栓孔上安裝中心刀具；通過改變可裝卸面板的圓心角改變可裝卸面板的面積，進而改變刀盤的開口率。本實用新型可以根據試驗要求自由調整刀盤開口率和刀具型式及刀具組合，裝置簡單，操作方便，可研究不同刀盤開口率以及不同刀具型式對盾構掘進的影響，并對合理的刀盤刀具配置提出建議。

技術領域

本實用新型涉及盾構機刀盤技術領域，尤其涉及一種可變換開口率及刀具型式的模型試驗刀盤裝置。

背景技術

隨著城市地下空間的開發與利用，盾構施工技術以其對周圍環境影響小、安全可靠和施工速度快等優點而越來越多地應用于隧洞工程中。在設計時，刀盤刀具選型和配置是一項重要的工作內容，直接影響著掘進效率以及施工安全。

盾構機的刀盤開口率是刀盤設計時考慮的重要因素之一，刀盤開口率是指刀盤開口區域面積與刀盤總面積的比值。刀盤開口率的大小需要適應盾構機的刀具配置與土倉壓力，因此，合適的刀盤開口率有利于維持開挖面的穩定，同時也能保證盾構的順利掘進。盾構機的刀盤開口率的選擇主要根據盾構機的種類、地質條件的不同參考類似工程的經驗決定。

刀具是盾構機的重要部件，盾構施工時，刀盤帶動刀具旋轉，對掌子面土體進行切削以達到土體開挖的目的。根據掌子面地層的不同強度和地質特點，以及刀具在不同地層的破巖和切削機理，設計和選擇合適的刀具組合。

目前，隨著盾構技術的不斷進步，關于刀盤刀具選型和配置進行了大量的研究，極大地推動了盾構技術的發展。但與此同時，在一些盾構機的模型試驗上，改變刀盤開口率的方法一般都是通過焊接鋼板的形式來實現，費時費料，效率低下；刀具也多是直接焊接在刀盤上，無法更換。

實用新型內容

本實用新型提供了一種可變換開口率及刀具型式的模型試驗刀盤裝置，以克服現有技術的問題。

為了實現上述目的，本實用新型采取了如下技術方案。

本實用新型提供了如下方案：

一種可變換開口率及刀具型式的模型試驗刀盤裝置，包括：中心圓板、刀盤輻條、刀盤環架和可裝卸面板；

所述的中心圓板與刀盤環架通過四根刀盤輻條焊接在一起，所述的四根刀盤輻條成十字形布置，所述的可裝卸面板使用螺栓與中心圓板和刀盤環架連接，在所述中心圓板的背面焊接刀盤連接座，該刀盤連接座與模型盾構機的驅動裝置相連；在中心圓板的正面預留螺栓孔，在該螺栓孔上安裝中心刀具；

通過改變可裝卸面板的圓心角來改變可裝卸面板的面積，來改變刀盤開口區域面積與刀盤總面積的比值，進而改變刀盤的開口率。

優選地，所述中心刀具焊接在中心刀座上，所述中心刀座與中心圓板通過螺栓相連。

優選地，在所述中心圓板的正面靠近邊緣處每隔90°預留一個螺栓孔，共四個螺栓孔，在該四個螺栓孔上安裝可裝卸面板。

優選地，在所述刀盤輻條的側面沿其長邊均勻布置多個貫穿的螺栓孔，在該螺栓孔上安裝切削刀具。

優選地，所述刀盤環架的寬度為3cm左右，在所述刀盤環架上每隔90°預留一組螺栓孔，每組螺栓孔為三個，總計十二個螺栓孔。

優選地，所述可裝卸面板為薄鋼板，為扇面形狀，外邊緣為弧線，內邊緣為直線，在所述可裝卸面板上的與刀盤環架和中心圓板預留螺栓孔對應的位置開孔安裝螺栓，通過該螺栓可裝卸面板4與刀盤主體結構連接為一體。

優選地，在可裝卸面板上設置滾刀刀座，在所述滾刀刀座上安裝滾刀。