[发明专利]一种高效掘进重型盾构刀盘

说明书

本发明公开了一种高效掘进重型盾构刀盘，解决了现有技术中盾构刀盘易损坏、开挖效率低等问题。本发明包括刀盘和主梁，刀盘通过箱梁牛腿与主梁相连接，刀盘与安装在主梁上的主驱动相连接，刀盘前端面上设有径向滚刀组、边缘滚刀组和同轨迹滚刀组，边缘滚刀组和同轨迹滚刀组交叉设置在径向滚刀组之间，径向滚刀组的外端部设有边刮刀，刀盘后部设有加厚大圆环和保护刀，保护刀位于加厚大圆环的后方，边缘滚刀组的两侧和同轨迹滚刀组的两侧均设有保护块。本发明的多种刀具特殊设计，增加了抗冲击能力，减少了异常损坏的几率，降低在全断面硬岩地层施工过程中刀具损坏的概率，降低了换刀风险和成本，大大提高了施工效率。

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，特别是指一种高效掘进重型盾构刀盘。

背景技术

随着我国城市化进程的加快以及城市建设的迅猛发展，地铁工程将日益增多，盾构法作为一种先进的工法，在地铁隧道的施工中已经得到了广泛的应用。在大范围盾构施工过程中，盾构施工处于全断面高强度硬岩地层中越来越多。

盾构在全断面高强度硬岩地层施工易出现以下问题：一是盾构刀盘的刀具磨损严重，异常损坏严重，容易破损、脱落；二是掘进中出现硬岩地层，将导致盾构刀盘扭矩上升，刀具磨损、损坏加快，也会出现盾构推进困难，甚至无法施工，拖延工期；三是全断面硬岩地层容易引起盾构刀盘结构强度和刀具的消耗量增大，给整个工程的工期、造价带来严重的影响。

因此需要研制一种避免此类问题的刀盘，减少掘进过程中的刀具损坏和刀盘结构强度的破坏，提高掘进效率。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种高效掘进重型盾构刀盘，解决了现有技术中盾构刀盘易损坏、开挖效率低等问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种高效掘进重型盾构刀盘，包括刀盘和主梁，刀盘通过箱梁牛腿与主梁相连接，刀盘与安装在主梁上的主驱动相连接，刀盘前端面上设有径向滚刀组、边缘滚刀组和同轨迹滚刀组，边缘滚刀组和同轨迹滚刀组交叉设置在径向滚刀组之间，径向滚刀组的外端部设有边刮刀，刀盘后部设有加厚大圆环和保护刀，保护刀位于加厚大圆环的后方，边缘滚刀组的两侧和同轨迹滚刀组的两侧均设有保护块。

径向滚刀组包括中心滚刀组和面滚刀组，中心滚刀组设置在刀盘的中心处，面滚刀组沿刀盘径向设置，面滚刀组等角度呈发散状设置在中心滚刀组的外圆上。中心滚刀组和面滚刀组组成类米字形布置在刀盘上，用于切削主掌子面。

中心滚刀组和面滚刀组的滚刀刀高H=155~165mm。常规滚刀刀高为187.7mm，现采用的滚刀刀高H=155~165mm，可以减少在掘进过程中对滚刀刀圈、刀毂、密封、轴承的冲击损坏。

刀盘上设有一个中心滚刀组、六个面滚刀组、三个边缘滚刀组和三个同轨迹滚刀组，边缘滚刀组和同轨迹滚刀组间隔设置在面滚刀组之间，同轨迹滚刀组的挖掘轨迹半径不小于边缘滚刀组的挖掘轨迹半径。

边刮刀对称设置在面滚刀组的外端部，边刮刀的刀高L=95~105mm。常规刮刀刀高为140mm，现采用的边刮刀的刀高L=95~105mm，可以减少在掘进过程中对边刮刀刀圈、刀毂、密封、轴承的冲击损坏。

加厚大圆环的后部三十六个保护刀，保护刀沿周向等距离设置在刀盘上，用于对加厚大圆环和刀盘的保护。

本发明的多种刀具特殊设计，增加了抗冲击能力，减少了异常损坏的几率，降低在全断面硬岩地层施工过程中刀具损坏的概率，降低了换刀风险和成本，大大提高了施工效率。本发明刀盘结构通过采用加厚型箱梁牛腿和主梁强度加强，提高了刀盘结构强度和转速，提高了施工的效率，节约了成本，减少了刀盘结构损坏造成的施工风险，具有较高的推广价值。

附图说明