[實用新型]一種盾構切削鋼筋混凝土樁基的刀盤刀具結構

有效

• 申請號: 202222134083.6
• 申請日: 2022-08-15
• 公開（公告）號: CN217681744U
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 楊昊;郭全國;趙建武;綦興南;龍長喜;汪求兵;陳子豪
• 申請（專利權）人: 北京城建軌道交通建設工程有限公司
• 主分類號: E21D9/087
• 分類號: E21D9/087
• 代理公司: 北京中知星原知識產權代理事務所(普通合伙) 11868
• 代理人: 艾變開

本實用新型涉及一種盾構切削鋼筋混凝土樁基的刀盤刀具結構，刀盤在平面上由內到外包括“中心區”、“主磨區”和“主損區”，“中心區”配置有中心雙聯撕裂刀，“主磨區”配置有正面撕裂刀，“主損區”配置有滾刀和焊接式撕裂刀；刀具在高度上由高到低包括“主切削層”、“輔切削層”和“刮削層”，“主切削層”刀具包括主撕裂刀和滾刀，主撕裂刀包括中心雙聯撕裂刀和正面撕裂刀，刀高為H1，“輔切削層”刀具包括輔撕裂刀，即焊接式撕裂刀，刀高為H2，“刮削層”刀具包括刮刀，刀高為H3，并且H1＞H2＞H3。本實用新型可以滿足盾構切削鋼筋混凝土樁基的同時，又提高切樁效率，縮短施工工期，降低施工成本。

技術領域

本實用新型屬于盾構施工技術領域，尤其是盾構切削鋼筋混凝土樁基技術，特別涉及一種盾構切削鋼筋混凝土樁基的刀盤刀具結構。

背景技術

隨著我國地鐵網絡的快速發展，城市盾構隧道的建設過程中，與既有建(構)筑物樁基沖突的情況日益增多。傳統處理方法多采用樁身側穿、樁基托換、樁體拔除等方式避樁，伴隨著顯著的施工成本高、施工周期長和環境影響大等弊端。為此，通過改善盾構刀具配置直接切削破除既有樁體，實現了線路的靈活選擇和調整，同時為成本控制、環境保護等方面帶來了顯著效益。

軟流塑地層具有高黏粒含量、高含水率、高壓縮性、低透水性、低承載力等特征，易產生結泥餅堵艙風險，故軟流塑地層盾構施工多采用小面板輻條式刀盤及中心管柱支撐結構，盾構刀具配置以刮刀為主。而盾構切樁需考慮刀盤和刀具的整體剛度及結構形式能否滿足切樁要求，確保刀具對鋼筋及混凝土的破壞效果。因此，結合軟流塑地層切樁工況，研究盾構刀具配置極為重要。

刀具切削鋼筋混凝土樁基時會產生刀具磨損，隨著刀具軌跡半徑的增大，刀具磨損程度往往呈指數增大趨勢。為保證后續正常掘進作業，特別是在軟土地層和軟流塑地層，工程上通常采取預設加固區等方式開倉換刀，伴隨著顯著的經濟成本和人員作業風險；若增加同一軌跡線的刀具數量，雖然會減少刀具的磨損程度，但將增大刀具配置造價。

已有的切樁案例中，多以貝殼刀、撕裂刀為主，切削鋼筋混凝土樁基。蘇州地鐵2號線盾構在原有刀盤刀具配置基礎上，增焊49把貝殼刀，共配置刀具214把，實現了左右線連續切削14根直徑1.0～1.2m樁基，成功穿越廣濟橋樁群；杭州地鐵2號線盾構布置49把大貝殼刀和40把焊接式先行刀，切削鋼筋混凝土樁基共6根，最大樁徑1m；寧波地鐵3號線通過焊接49把貝殼先行刀、37把切削先行刀、9把周邊先行刀，切削樁體鋼筋和混凝土，累計切削通過26根直徑377mm樁基。

上述案例的刀具配置，均實現了盾構切削通過鋼筋混凝土樁基，但仍存在以下幾點不足：一，軌跡半徑不同，刀具磨損程度存在差異，應針對刀具功能和磨損程度進行刀盤分區，控制刀間距和布置成本；二，傳統盾構刀盤多配置單一類型刀具，如全盤撕裂刀或全盤滾刀，應根據地層特點，發揮滾刀和撕裂刀的優勢，靈活配置刀盤刀具。

因此，鑒于上述問題，有必要提出一種既能滿足工程切樁需要，同時控制施工成本的刀具配置方法具有重要意義。

發明內容

為解決上述問題，本實用新型基于紹興地鐵2號線切樁項目，提出了一種盾構切削鋼筋混凝土樁基的刀盤刀具結構，尤其適用于軟流塑地層盾構切削大直徑鋼筋混凝土樁基，使盾構可以滿足切削鋼筋混凝土樁基尤其是鋼筋混凝土樁基的同時，又縮短施工工期，降低施工成本。

本實用新型是這樣實現的：

一種盾構切削鋼筋混凝土樁基的刀盤刀具結構，包括刀盤和布置在所述刀盤上的刀具：

所述刀盤在平面上由內到外包括“中心區”、“主磨區”和“主損區”，其中，“中心區”排渣，配置有中心雙聯撕裂刀，“主磨區”切樁，配置有正面撕裂刀，“主損區”保徑，配置有滾刀和焊接式撕裂刀；