[实用新型]软土地基盾构开挖刀盘

说明书

本实用新型涉及软土地基盾构开挖刀盘，属于岩土工程开挖技术领域，为解决传统盾构刀盘开挖速度慢、开挖量较小的问题而设计。本实用新型由中心圆盘、3组120°扇环形刀盘、6组60°扇环形刀盘、转动连接轴和主轴组成；所述的3组120°扇环形刀盘环宽等于中心圆盘半径；所述的6组60°扇环形刀盘环宽也等于中心圆盘半径；中心圆盘与120°扇环形刀盘、120°扇环形刀盘与60°扇环形刀盘之间皆通过转动连接轴连接。本实用新型制作简便，有较高的实用价值和经济价值，可以广泛运用在各类软土地基的盾构开挖工程中，有利于增大盾构开挖量，提高盾构开挖速度，缩短工期，具有很强的工程实用性。

技术领域

本实用新型属于岩土工程开挖技术领域，具体涉及开挖刀盘，尤其涉及软土地基盾构开挖刀盘。

背景技术

随着近年来我国的飞速发展，城市交通已成为困扰居民出行的严峻问题。兴修城市地铁能有效缓解交通问题，其有运客量大，速度快，污染量低等诸多优点。地铁隧道开挖常见的开挖形式有明挖法、盖挖法、暗挖法、和盾构法等。明挖法对地面交通影响大，暗挖法和盖挖法需要的劳动量也相当巨大，工期时间长。盾构法因其劳动量小、进度快、对环境影响小等优点已越来越成为当前地铁隧道开挖的最优选择。可传统盾构刀盘开挖量较小，开挖进度慢，导致工期时间长，会给城市交通系统带来负担，因此，为了解决以上问题，在国家自然科学基金项目(编号:41372288)的资助下，开展了大量资料搜索、现场调研和相关实验来进行研究，实用新型了一种新的可以增大单位时间盾构开挖量和提高盾构开挖速度的软土地基盾构开挖刀盘。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供软土地基盾构开挖刀盘，不仅可以增大单位时间盾构开挖量，而且能够提高盾构开挖速度。

本实用新型所采取的技术方案是：软土地基盾构开挖刀盘，它由中心圆盘、3组120°扇环形刀盘、6组60°扇环形刀盘、转动连接轴和主轴组成；所述的3组120°扇环形刀盘环宽等于中心圆盘半径；所述的6组60°扇环形刀盘环宽也等于中心圆盘半径；中心圆盘与120°扇环形刀盘、120°扇环形刀盘与60°扇环形刀盘之间皆通过转动连接轴连接。

本实用新型的施工使用方法是：软土地基盾构开挖刀盘，首先，按照设计要求预制好中心圆盘、3组120°扇环形刀盘、6组60°扇环形刀盘、转动连接轴和主轴；然后，将转动连接轴焊接在中心圆盘和各刀盘上；最后，将中心圆盘后部与主轴焊接连接，主轴连接盾构机主体。进行岩土工程开挖时，将盾构机通过盾构井下放到预定位置，液压装置推动盾构机和刀盘一起前进，发动机带主轴旋转，主轴旋转再带动整个刀盘旋转，且各刀盘可绕着转动连接轴自由转动，与土体充分接触，进行开挖作业。

本实用新型的工作原理是：软土地基盾构开挖刀盘，通过转动连接轴连接中心圆盘和扇形刀盘，扇形刀盘可以绕着转动连接轴纵轴线自由旋转，可以增大刀盘与土体的接触面积，从而提高刀盘转动时的土体开挖量，提高开挖效率；中心圆盘通过主轴连接盾构机主体，转动连接轴固定在刀盘上，刀盘与中心圆盘皆为适用于土体开挖的坚硬合金材料，可拆卸更换；盾构机向前开动，提供前进动力，主轴旋转带动整个刀盘旋转，且各刀盘可绕着转动连接轴自由转动，与土体充分接触，进行开挖工作，显著增加单位时间内的土体开挖量，从而提高开挖效率。

本实用新型的有益效果是：软土地基盾构开挖刀盘，结构简单，预制，拼装和拆卸简便易会，刀盘能够与土体充分的接触，不仅可以增大单位时间盾构开挖量，而且能够提高盾构开挖速度，缩短工期，节约成本。

附图说明

图1为本实用新型软土地基盾构开挖刀盘的工作状态示意图。

图2为本实用新型软土地基盾构开挖刀盘的平铺结构示意图。

图3为本实用新型软土地基盾构开挖刀盘的扇环形刀盘示意图。

图例说明：1- 中心圆盘；2- 120°扇环形刀盘 ；3- 60°扇环形刀盘；4- 转动连接轴；5- 主轴。