[实用新型]一种能加快黏土层掘进的改进型盾构机刀盘

说明书

本实用新型属于地铁盾构施工领域，为解决现有盾构机在黏土层中，刀盘易损坏，需多次更换，且盾构机推进效率过低、速度过慢，推进过程中碴土不易被剥离破碎的问题，本实用新型提供了一种能加快黏土层掘进的改进型盾构机刀盘，包括刀盘主体和均布安装于刀盘主体上的若干切刀和撕裂刀，刀盘主体上均布设有若干锥形进渣口，进渣口内安装有Z字形支撑筋板；所述撕裂刀可更换安装于刀盘主体上，撕裂刀的刀体堆焊固定于刀盘主体上，撕裂刀的刀刃与撕裂刀刀体螺栓连接；所述切刀的刀头设有5°尖角，切刀的刀刃采用三排耐磨硬质合金结构。该设备刀盘扭矩降低，盾构机设备性能得到保障，加快了施工进度，一定程度上提高了刀盘的使用寿命，生产效率快。

技术领域

本实用新型属于地铁盾构施工领域，具体涉及一种能加快黏土层掘进的改进型盾构机刀盘。

背景技术

近年来，随着我国城镇化建设步伐的加快，地铁规划里程大幅增加、盾构机市场景气度不断上升，国内盾构机行业迎来快速发展期。随着我国基础建设大规模进行，以及西部开发、南水北调等重大工程战略的实施，轨道交通、公路、水利建设等工程都有大量增长，越来越多的工程建设单位首选盾构机来施工。

与一些发达国家的盾构机行业相比，我国当前的盾构机行业还处于发展阶段。我们的自主设计、集合能力还有待提高，企业的产品可靠性还不十分稳定，在一些核心技术领域，关键部件的制造，特别是在特殊地质条件的掘进机方面仍有许多课题需要攻关克难。在盾构机运行过程中，特别是穿越如富水粉土、砂土等特殊地质条件地区，穿越施工对地层及相邻隧道结构扰动的因素众多，机理复杂，稍有不慎，都可能引发巨大的安全事故。在黏土丰富地区，盾构长距离掘进的工程近年来不断增加，而对于长距离工程中，刀盘易损坏，需多次更换，且盾构机推进效率过低、速度过慢的问题始终未得到很好的解决。

如何设计一种黏土层中加快盾构掘进的刀盘，使盾构机在黏土层中运行流畅，施工迅速，运转高效，达到更好的切削效果，且使盾构机刀盘使用寿命有所增加，是本领域目前亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型为解决现有盾构机在黏土层中，刀盘易损坏，需多次更换，且盾构机推进效率过低、速度过慢，推进过程中碴土不易被剥离破碎的问题，进而提供了一种能加快黏土层掘进的改进型盾构机刀盘。

本实用新型采用如下技术方案：

一种能加快黏土层掘进的改进型盾构机刀盘，包括刀盘主体和均布安装于刀盘主体上的若干切刀和撕裂刀，刀盘主体上均布设有若干锥形进渣口，进渣口内安装有Z字形支撑筋板；所述撕裂刀可更换安装于刀盘主体上，撕裂刀的刀体堆焊固定于刀盘主体上，撕裂刀的刀刃与撕裂刀刀体螺栓连接；所述切刀的刀头设有5°尖角，切刀的刀刃采用三排耐磨硬质合金结构。选用硬质合金时，应满足达900℃时能保持60HRC的硬度。

所述切刀宽度为200mm，切刀之间的间距设置为100mm，有效降低控制刀盘扭矩。

所述切刀侧面堆焊有耐磨网格，以提高切刀的耐磨性，延长切刀的使用寿命。

所述刀盘主体采用Q345B高强度钢板焊接而成。

所述刀盘主体上的锥形进渣口开口率为38%。渣口开口率的设置需综合考虑刀盘的强度和渣口的通畅性，开口率越大，越利于通渣，但开口越过高，在开口处存在强度不够的现象，因此，一般设计为38%左右。

所述刀盘主体的前端面设有若干连续式磨损检测装置，以便能实时监控刀盘的磨损程度。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型设备可在现有出厂设备上改进设计，可操作性强；刀盘扭矩降低，盾构机设备性能得到保障，加快了施工进度，一定程度上提高了刀盘的使用寿命，生产效率快。减小了刀具磨损的风险，节约了盾构机推进过程中刀具多次更换的难度与费用。本实用新型解决了现有盾构机在黏土层中，刀盘易损坏，需多次更换，盾构机推进效率过低、速度过慢，且推进过程中碴土不易被剥离破碎的问题。