[实用新型]一种用于富集大粒径漂石地层的盾构刀盘

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地层盾构刀盘，特别是在富集大粒径漂石的复合地层内掘进，且方便更换刀具的盾构刀盘。 

背景技术

目前，在富集大粒径漂石地层内采用盾构法进行长距离隧道掘进施工，尚无成功案例，且加之隧道工程位于城市河湖下方，地层内含水量丰富，隧道施工面临极大难度。通常采用的明挖法和暗挖法施工对周边环境影响大、成本高，施工安全风险大、工期长等不能满足工程设计及施工要求。一般的盾构刀盘及刀具无法破碎富集的高强度大粒径漂石，通常情况对数量较少的大粒径漂石或孤石，均采取其他辅助手段将其破碎后，再行盾构掘进施工。 

发明内容

本实用新型针对上述现有技术存在的问题进行了改进，即本实用新型要解决的技术问题是提供一种针对砾岩层与卵石层交互的复合地层内富集大粒径漂石地层的盾构刀盘，实现长距离、低成本、安全高效的盾构法掘进施工。 

为解决上述技术问题，本实用新型的一种用于富集大粒径漂石地层的盾构刀盘，包括刀盘本体和刀具的设置。圆形的刀盘本体结构上设置四条在刀盘本体中心位置互相垂直交叉的主肋板，四条主肋板的上表面形成主肋板盘面；同时设置四根在刀盘本体的中心位置互相垂直交叉并且与四条主肋板分别呈45°间隔布置的辐条；主肋板与辐条通过钢格栅相互 连接，并与刀盘本体的外周圈圆环形钢板焊接构成面板式盾构刀盘；在主肋板盘面上方固定有重型撕裂刀、盘形滚刀和刀盘面板强化保护刀；在辐条上方固定有重型撕裂刀和刮刀；在刀盘本体的中心位置安装鱼尾刀或双联盘形滚刀。 

在所述刀盘本体主肋板盘面上方焊接盘面强化保护刀，在所述刀盘本体的所述外周圈圆环形钢板外侧焊接条形强化保护刀，以有效地降低地层渣土对刀盘的磨损。 

所述重型撕裂刀和所述盘形滚刀可互换安装使用，适应各种复杂的复合地层盾构掘进施工需要。重型撕裂刀与盘形滚刀配合使用，通过敲击、挤压等综合作用力实现大粒径漂石的破碎。除强化保护刀采用焊接外，刮刀、盘形滚刀和重型撕裂刀均采用背装式螺栓连接安装方式，可直接在盾构土仓内进行刀具更换，方便了工程施工中的换刀工作，明显提高了工程整体施工效率。 

所述刀盘本体的外表面铺满并焊接高强碳化铬耐磨钢板，用于降低刀盘本体在富集大粒径漂石地层挖掘过程中的磨损度。 

所述刀盘本体上的刮刀、盘形滚刀、强化保护刀和重型撕裂刀的高度由低至高分别设置，从而形成多轨迹多层次的刀具布置，实现盾构长距离掘进施工。 

本实用新型具有的有益效果：本盾构刀盘的多轨迹多层次配置刀具的设计，可通过敲击、挤压等综合作用力有效破碎大粒径漂石，实现盾构顺利掘进施工。刀盘本体满铺高强碳化铬耐磨板，并配置刀盘强化保护刀，有效地降低了地层渣土对刀盘的磨损，实现了盾构刀盘刀具在富集大粒径漂石地层中长距离掘进施工。整个隧道施工中不采用其他如土体加固、人工破除等辅助措施，有效降低施工成本、缩短施工周期。盾构刀具的更换方式主要通过常规或加压开仓换刀，个别特殊地段通过占 地面积较小的换刀工作井进行刀具更换和刀盘耐磨板焊接修复作业，确保作业人员换刀工作安全可靠。工程施工中，换刀工作井还可与隧道联络通道施工结合进行，降低施工造价，提高工程整体施工效率。 

附图说明：

图1盾构刀盘结构和刀具配置示意图； 

图2是保护刀结构示意图； 

图3是重型撕裂刀的剖面结构示意图； 

图4是盘形滚刀的剖面结构示意图； 

图5是刀盘面板强化保护刀； 

图6是刀盘外周圈钢板上焊接条形强化保护刀的侧视结构示意图； 

图7是盘形滚刀螺栓连接结构示意图； 

图8是重型撕裂刀背装式螺栓连接结构示意图。 

具体实施方式：

实施例1：如图1-8所示，用于富集大粒径漂石地层盾构刀盘包括刀盘本体和刀具，圆形的刀盘本体1上方设置四条在刀盘本体的中心位置互相垂直交叉的主肋板2，四条主肋板2上表面形成主肋板盘面，主肋板2与刀盘本体1的外周圈圆环形钢板6焊接构成面板式盾构刀盘；同时在刀盘本体1上方设置四根在刀盘本体1的中心位置互相垂直交叉并且与四条主肋板分别呈45°间隔布置的辐条3，主肋板2与辐条3通过钢格栅5相互连接，在主肋板盘面上方固定有重型撕裂刀8、盘形滚刀9和刀盘面板强化保护刀13，在辐条3上方固定有重型撕裂刀8和刮刀10，；在刀盘本体1的中心位置安装鱼尾刀11。 

实施例2：如图1-8所示，在刀盘本体1的中心位置安装双联盘形滚刀12，其余如实施例1所述。