一种适应多种开挖直径的硬岩掘进盾构刀盘及其应用方法与流程

本发明涉及地铁隧道施工，尤其是一种适应多种开挖直径的硬岩掘进盾构刀盘及其应用方法。

背景技术：

1、盾构机为隧道盾构施工机械设备，刀盘为盾构机配置的用于装备各种刀具进行地层开挖、支撑掌子面的钢结构。硬岩掘进盾构机刀盘安装的破岩刀具为滚刀，盾构机刀盘结构尺寸及滚刀刀箱布设位置都是出厂时设计成固定的，使用过程中不能调节更改。

2、现在国内盾构隧道设计的直径多样化，盾构机刀盘很难通过本身的改造使其满足多个直径要求，尤其是硬岩掘进刀盘受滚刀布置影响不便于进行刀盘改造

3、因此，常规做法是需根据不同直径隧道施工配置多个刀盘，但是这样不仅增加了单位资金成本投入，同时也不便于管理，增加了管理成本。

技术实现思路

1、本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种适应多种开挖直径的硬岩掘进盾构刀盘及其应用方法，通过对盾构刀盘的结构进行优化设计，便于对其进行改造从而适应多种开挖直径，降低刀盘闲置率，提高效益。

2、本发明目的实现由以下技术方案完成：

3、一种适应多种开挖直径的硬岩掘进盾构刀盘，其特征在于：该刀盘包括面板、辐条、外圆环、内环梁、单刃滚刀、双刃滚刀、铲刀、边刮刀、大圆环保护刀和焊接撕裂刀，其中所述外圆环和所述内环梁同心布置，所述面板焊接固定在所述外圆环和所述内环梁之间，若干所述辐条呈均匀辐射状布置在刀盘上，所述双刃滚刀布设在所述辐条上，所述面板上布设有两组所述单刃滚刀，所述边刮刀连接在每根所述辐条的最外端，所述铲刀连接在每根所述辐条的外侧且位于所述边刮刀的内侧，所述大圆环保护刀焊接于所述外圆环的外侧且对应于所述单刃滚刀的位置，所述焊接撕裂刀布设在所述面板上且位于两组所述单刃滚刀之间。

4、所述刀盘上设置有刀具耐磨检测点和泡沫口，所述刀具耐磨检测点和所述泡沫口布设于所述辐条的外侧位置。

5、所述刀盘的中心位置设置有刀箱，所述刀箱的内部设置有中心刀，所述辐条的内侧端部与所述刀箱焊接固定。

6、所述外圆环采用钢板卷焊制作；所述内环梁为箱体结构。

7、一种涉及上述的适应多种开挖直径的硬岩掘进盾构刀盘的应用方法，其特征在于：该应用方法包括以下步骤：

8、拆除刀盘的面板、大圆环保护刀和边刮刀，对外圆环外周进行打磨处理；

9、根据新开挖直径尺寸制作外周圆弧钢板，所述外周圆弧钢板的厚度尺寸为所述刀盘需扩大增加的直径的一半；

10、将所述外周圆弧钢板焊接在所述刀盘的外圆环外周，重新定位焊接所述面板和所述大圆环保护刀，并根据新开挖半径尺寸制作边刮刀，将所述边刮刀安装至刀盘的辐条的最外端，实现所述刀盘的扩径。

11、拆除扩径后的所述刀盘的面板、大圆环保护刀和边刮刀；拆除所述外周圆弧钢板，重新定位焊接所述面板和所述大圆环保护刀并重新安装初始的边刮刀，将所述刀盘恢复至初始设计尺寸。

12、本发明的优点是：具备适应多个开挖直径的能力，适应性强；提高了施工效率，降低了投资成本，具有显著的社会效益和经济效益；结构简单合理，改造方便，应用场景多，适于推广。

技术特征：

1.一种适应多种开挖直径的硬岩掘进盾构刀盘，其特征在于：该刀盘包括面板、辐条、外圆环、内环梁、单刃滚刀、双刃滚刀、铲刀、边刮刀、大圆环保护刀和焊接撕裂刀，其中所述外圆环和所述内环梁同心布置，所述面板焊接固定在所述外圆环和所述内环梁之间，若干所述辐条呈均匀辐射状布置在刀盘上，所述双刃滚刀布设在所述辐条上，所述面板上布设有两组所述单刃滚刀，所述边刮刀连接在每根所述辐条的最外端，所述铲刀连接在每根所述辐条的外侧且位于所述边刮刀的内侧，所述大圆环保护刀焊接于所述外圆环的外侧且对应于所述单刃滚刀的位置，所述焊接撕裂刀布设在所述面板上且位于两组所述单刃滚刀之间。

2.根据权利要求1所述的一种适应多种开挖直径的硬岩掘进盾构刀盘，其特征在于：所述刀盘上设置有刀具耐磨检测点和泡沫口，所述刀具耐磨检测点和所述泡沫口布设于所述辐条的外侧位置。

3.根据权利要求1所述的一种适应多种开挖直径的硬岩掘进盾构刀盘，其特征在于：所述刀盘的中心位置设置有刀箱，所述刀箱的内部设置有中心刀，所述辐条的内侧端部与所述刀箱焊接固定。

4.根据权利要求1所述的一种适应多种开挖直径的硬岩掘进盾构刀盘，其特征在于：所述外圆环采用钢板卷焊制作；所述内环梁为箱体结构。

5.一种涉及权利要求1-4任一项所述的适应多种开挖直径的硬岩掘进盾构刀盘的应用方法，其特征在于：该应用方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种适应多种开挖直径的硬岩掘进盾构刀盘的应用方法，其特征在于：拆除扩径后的所述刀盘的面板、大圆环保护刀和边刮刀；拆除所述外周圆弧钢板，重新定位焊接所述面板和所述大圆环保护刀并重新安装初始的边刮刀，将所述刀盘恢复至初始设计尺寸。

技术总结
本发明涉及一种适应多种开挖直径的硬岩掘进盾构刀盘及其应用方法，该刀盘包括面板、辐条、外圆环、内环梁、单刃滚刀、双刃滚刀、铲刀、边刮刀、大圆环保护刀和焊接撕裂刀，其中外圆环和内环梁同心布置，面板焊接固定在外圆环和内环梁之间，若干辐条呈均匀辐射状布置在刀盘上，双刃滚刀布设在辐条上，面板上布设有两组单刃滚刀，边刮刀连接在每根辐条的最外端，铲刀连接在每根辐条的外侧且位于边刮刀的内侧，大圆环保护刀焊接于外圆环的外侧且对应于单刃滚刀的位置，焊接撕裂刀布设在面板上且位于两组单刃滚刀之间。本发明的优点是：具备适应多个开挖直径的能力，适应性强；提高了施工效率，降低了投资成本，具有显著的社会效益和经济效益。

技术研发人员：徐韬,赖秋林,王力,程桂芝,毕延哲,李上坤,高攀胜,刘晨旭,徐晓燕,陶路路
受保护的技术使用者：中铁上海工程局集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13