[发明专利]一种适用于富含大粒径砂卵石地层的盾构机刀盘优化方法

说明书

本发明涉及一种适用于富含大粒径砂卵石地层的盾构机刀盘优化方法，包括边缘刮刀优化，将边刮刀与刀座底部的环形边挡板割除一定厚度，在割除后的空间内焊接刀座、增加两孔边刮刀；开口率优化，将边刮刀与侧挡板之间的开口宽度达到30CM；圆环保护刀优化，将刀盘边挡板外周的哈达克斯耐磨板割除，更换为耐磨性更强的侧板保护刀；耐磨性优化，在侧挡板背面及辐条外周增加耐磨板。本发明通过对刀盘进行局部优化，降低了刀盘刀具的磨损率，增加了盾构机每次掘进距离，减少开仓换刀次数，可满足大开口率刀盘在富含大粒径富水砂卵石地层掘进的适应性。

技术领域

本发明涉及采用盾构机进行地铁施工技术领域，涉及盾构机刀盘的改进，具体涉及一种适用于富含大粒径富水砂卵石地层的盾构机刀盘优化方法。

背景技术

盾构机广泛用于地铁隧道的开挖。图1所示是通常的盾构机刀盘的正面结构示意图，包括6条辐条1，每条辐条前端两侧在刀盘环形挡板2上设有两组边刮刀4。图2所示是刀盘边缘的局部立面图，刀盘环形挡板2外侧设有圆环保护刀3，刀盘环形挡板2顶面设有边刮刀4，边刮刀一侧设有刀座5，另一侧设有侧挡板6，边刮刀4与侧挡板6间设有一定宽度的开口。刀盘的结构形式和开口率通常根据盾构机施工地层的具体地质条件进行设计，一般在施工地层为多砂卵石地质条件下，通常遵循“以排为主，以破为辅”的理念，采用大开口率刀盘，刮刀与侧挡板间开口为12cm，便于砂石进入土仓。但在申请人施工的某项目，地层中以富水砂卵石为主且富含大粒径漂石，采用现有的大开口率刀盘，实际施工过程中发现刀盘刀具磨损速度过快，导致盾构开仓换刀频繁，影响施工效率，因此所采用的刀盘结构需要进一步优化。

发明内容

本发明的目的是为了提高大开口率刀盘在富含大粒径富水砂卵石地层的适应性，提供一种适用于富含大粒径富水砂卵石地层的盾构机刀盘优化方法，以降低刀盘刀具磨损速度，减少换刀次数，提高施工效率。

本发明的技术方案如下：

一种适用于富含大粒径砂卵石地层的盾构机刀盘优化方法，其特征在于：

(1)边缘刮刀优化：将边刮刀与刀座底部的环形边挡板割除一定厚度，在割除后的空间内焊接刀座，将原刀座加长，然后在增加的刀座上安装两孔边刮刀；

(2)开口率优化：将边刮刀对面的侧挡板割除一部分，使边刮刀与侧挡板之间的开口宽度达到30CM；

(3)圆环保护刀优化：将刀盘边挡板外周的哈达克斯耐磨板割除，更换为耐磨性更强的侧板保护刀；每把侧板保护刀尺寸20CM*12CM，在每两个辐条之间布置3层，每层侧板保护刀间隔设置，上下两层间错缝设置；

(4)耐磨性优化：为了增加刀盘使用寿命，减少砂石对刀盘母体的磨损，在侧挡板背面及辐条外周增加耐磨板。

本发明专门针对富含大粒径富水砂卵石地层掘进的要求而设计，通过增加刮刀、扩大刀盘外周进渣通道、增加侧挡板保护刀等方式，对刀盘进行局部的优化，降低了刀盘刀具的磨损率，增加了盾构机每次掘进距离，减少开仓换刀次数，可满足大开口率刀盘在富含大粒径富水砂卵石地层掘进的适应性。

附图说明

图1是现有大开口率盾构机刀盘整体结构正面示意图；

图2是现有大开口率刀盘边缘处的局部结构立面图；

图3是刮刀底部挡板割除一定厚度后的状态示意图；

图4是增加边缘刮刀后的状态示意图；

图5刮刀与侧挡板间开口扩大后的状态示意图；

图6是增加圆环保护刀后的状态示意图。

具体实施方式

本发明的具体实施方式如下：