[实用新型]一种有效减少结泥饼的盾构刀盘

说明书

本实用新型提供了一种有效减少结泥饼的盾构刀盘，涉及隧道工程建设技术领域，其包括圆盘形面板和安装于面板上的若干滚刀，每个滚刀与面板的中心距离不同；面板上设置有若干进土通道，进土通道的截面最大边长与最小边长的差值不大于0.8米，沿进土通道的边缘分布有第二齿刀。面板的后端设置与进土通道对齐的独立转动搅拌翼和固定搅拌翼，独立转动搅拌翼通过独立转动轴可伸缩伸入进土通道中，固定搅拌翼连接于土舱隔板上；独立转动搅拌翼和固定搅拌翼中均设置有送水通道。解决了现有除去结泥饼的方法需要中断掘进过程导致效率降低的问题。

技术领域

本实用新型涉及隧道工程建设技术领域，特别是涉及一种能够有效减少结泥饼的盾构刀盘。

背景技术

国内地下工程的快速发展和机械设计制造水平的提高使得盾构机广泛应用于隧道建设中。盾构机适用于软土地层掘进，应用场景多在城市中，尤其以粘土、泥岩等最为常见。然而盾构机在上述软土地层中掘进时，刀盘开口及齿刀处极易粘附泥土，缺乏及时清理的情况下往往累积形成泥饼。

刀盘结泥饼后，进土通道堵塞，阻碍掘削下来的土体正常进入土仓，降低刀具切削效果，严重影响工程进度，且可能因开挖面压力平衡模式发生变化而造成失稳破坏，形成安全隐患。此外，盾构机刀盘结泥饼时，掘进所需的的推力、扭矩增大，刀盘温度升高，造成经济损失，影响机具寿命。因此，必须及时破除泥饼，恢复盾构机的正常掘削出土状态，确保正常施工，安全掘进。

针对盾构刀盘结泥饼这一问题，从业人员提出了诸多的处理方法，主要包括人工进仓去除泥饼、使用钻头破除泥饼、加装喷头利用高压气/水流去除泥饼、加固前方及周边地层磨耗泥饼、向土仓内添加碎石摩擦泥饼使之掉落等。上述方案均有一定的效果，但均只能在泥饼出现之后被动进行处理，需要中断正常开挖掘进过程，部分措施效率较低，对地层土体性质存在要求，增加额外工序、新装置甚至大幅改变盾构机设计，且可能造成新的安全问题。

实用新型内容

针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种有效减少结泥饼的盾构刀盘，解决了现有除去结泥饼的方法需要中断掘进过程导致效率降低的问题。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：

提供一种有效减少结泥饼的盾构刀盘，其包括圆盘形面板和安装于面板上的若干滚刀，每个滚刀与面板的中心距离不同；面板上设置有若干进土通道，进土通道的截面最大边长与最小边长的差值不大于0.8米，沿进土通道的边缘分布有第二齿刀。面板的后端设置与进土通道对齐的独立转动搅拌翼和固定搅拌翼，独立转动搅拌翼通过独立转动轴可伸缩伸入进土通道中，固定搅拌翼连接于土舱隔板上；独立转动搅拌翼和固定搅拌翼中均设置有送水通道。

本实用新型的有益效果为：若干滚刀在面板径向上处于不同半径处，相互错开，使滚刀切削下来的岩土体更加零散，且进土通道截面的边长接近并避免出现短边，能够在一定程度上抑制泥饼的形成，沿进土通道的边缘分布的第二齿刀能够在岩土体通过时进行切割，进一步防止泥饼的形成。

独立转动搅拌翼与面板的转动相互独立，能够定期开启转动并调节伸缩长度对进土通道不同位置处的岩土体进行搅拌，破除粘接成块堵塞孔洞的岩土体，如果泥饼已经形成，通过独立转动搅拌翼也能够进行机械破除。

独立转动搅拌翼和固定搅拌翼中设置有送水通道，通过送水通道能够向泥饼中心喷射高速水流，提供给因为高温、压力和失水硬化后的泥饼足够的水量使其软化，并借助高速水流的水压进行破除，进一步除去泥饼。

使用本方案中的盾构刀盘能够从泥饼在结成之前、之中和之后均进行处理，多方位着手减小结泥饼的概率，并且不需要让刀盘停机，大大提高了施工效率。

附图说明

图1为有效减少结泥饼的盾构刀盘的正面图。

图2为图1中A-A方向的剖视图。