一種用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)，所述用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)包括：重型刀盤(pán)，所述重型刀盤(pán)為輻板式中間支撐結(jié)構(gòu)，所述重型刀盤(pán)的開(kāi)口率范圍為20％至30％；雙刃中心滾刀，所述雙刃中心滾刀互相垂直設(shè)置在所述重型刀盤(pán)的中心位置；單刃正面滾刀，所述單刃正面滾刀根據(jù)盾構(gòu)刀盤(pán)的切削軌跡設(shè)置在所述重型刀盤(pán)的四條主輻臂上方；單刃周邊滾刀，所述單刃周邊滾刀根據(jù)盾構(gòu)刀盤(pán)的切削軌跡設(shè)置在所述四條主輻臂的端部；輔助刀，所述輔助刀根據(jù)盾構(gòu)刀盤(pán)的切削軌跡設(shè)置在所述重型刀盤(pán)的輻臂上方。該刀盤(pán)結(jié)構(gòu)適應(yīng)于軟硬不均、交互侵入的復(fù)合巖層盾構(gòu)掘進(jìn)。
【專利說(shuō)明】一種用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]輝綠巖強(qiáng)度高，石英與金屬礦物含量大，中風(fēng)化輝綠巖飽和單軸抗壓強(qiáng)度高達(dá)140MPa，按《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50218-94)，當(dāng)巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度> 60MPa時(shí)，屬于堅(jiān)硬巖；按《地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘察規(guī)范》(GB50307-1999)及《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10003-2005)輝綠巖屬于極硬巖，風(fēng)化程度較弱的輝綠巖，按實(shí)際單軸抗壓強(qiáng)度，其普氏硬度系數(shù)f> 16，屬于普?qǐng)?jiān)石XIII類(lèi)，屬于極難鉆掘地層。
[0003]中、強(qiáng)、全風(fēng)化板巖,飽和單軸抗壓強(qiáng)度小于30MPa,屬于軟巖。
[0004]不同風(fēng)化程度的輝綠巖，輝綠巖與板巖，不同風(fēng)化程度的板巖地層之間呈現(xiàn)不規(guī)律、不均勻、不穩(wěn)定的交互侵入分布，形成軟硬不均互侵復(fù)合巖層。不同地層或不同風(fēng)化程度巖層之間錯(cuò)綜交雜，交互侵入，掌子面地層性狀變化快，巖性特征差異大，地層及風(fēng)化分界轉(zhuǎn)換頻繁，復(fù)合地層性狀極其明顯，且?jiàn)A雜薄層狀風(fēng)化夾層，富含石英及金屬礦物，地層破碎，整體性差，巖石裂隙發(fā)育，易成塊狀節(jié)理，刀盤(pán)切削后掌子面極不平整，盾構(gòu)掘進(jìn)困難，開(kāi)倉(cāng)查刀、換刀頻繁，安全風(fēng)險(xiǎn)大，刀具異常磨損嚴(yán)重，刀具投入大，施工效率低，施工成本和安全風(fēng)險(xiǎn)增大。
[0005]在軟硬不均互侵復(fù)合巖層不平整的掘進(jìn)巖面，盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)的滾刀本身切削規(guī)律發(fā)生變化，滾刀不能緊壓巖面擠入并轉(zhuǎn)動(dòng)，而是不斷地忽高忽低地運(yùn)動(dòng)，故持續(xù)存在滾刀缺少著力界面而不轉(zhuǎn)偏磨，受巖石突然沖擊而使刀圈、刀軸斷裂的問(wèn)題。巖石強(qiáng)度高，其中更含有大量同樣高強(qiáng)的石英巖及金屬礦物對(duì)刀具受力性能要求極高，刀具磨損量明顯加大，壽命急速縮減，對(duì)刀座刀箱也造成了較大沖擊而致變形。
[0006]在軟硬不均互侵復(fù)合巖層，因掌子面地層分布不均，破碎，切削后巖石呈塊狀碎裂，掌子面極不平整，盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)的齒刀及鏟刀提前參與破巖受力，在盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)下，受到掌子面突出巖塊、尖巖的沖擊，齒刀及鏟刀固定螺栓因受彎拉和受剪力過(guò)大而崩斷，致刀具崩落，刀座螺栓孔變形，螺紋損壞。崩落的齒刀、鏟刀刀具及斷裂的滾刀刀圈、刀體等殘?bào)w在刀盤(pán)前方及土倉(cāng)內(nèi)反復(fù)攪動(dòng)，不能及時(shí)排出，對(duì)滾刀造成了很大的撞擊、擠壓、摩擦作用，使?jié)L刀大面積頻繁出現(xiàn):被擠入刀箱，造成滾刀發(fā)生偏磨；刀圈被擠脫，失去作用；刀圈被撞擊致斷裂或出現(xiàn)缺口 ；刀軸受力異常而斷裂；與刀體發(fā)生擠壓等，造成刀體變形，端蓋擠出，刀轂被嚴(yán)重?cái)D壓變形，刀箱變形，最后無(wú)法拆出，只能破壞性氣割拆除，使刀具報(bào)廢。滾刀被卡死，刀具圈嚴(yán)重偏磨，更有甚者，刀圈斷裂后刀體被偏磨嚴(yán)重；滾刀固定楔塊、螺栓因間接受力而變形、折斷。軟硬不均互侵復(fù)合巖層對(duì)滾刀的密封損害較大，長(zhǎng)期高壓作用下，密封受損失效，水及巖屑、粉末顆粒等進(jìn)入，進(jìn)而使軸承生銹、磨損。刀盤(pán)正面邊緣(鏟刀刀座后方)耐磨及本體因鏟刀崩落失去保護(hù)，掉落刀具及刀座落入刀盤(pán)底部隨刀盤(pán)攪動(dòng)而致磨損。
[0007]因此希望有一種用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)來(lái)克服或至少減輕上述的缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)來(lái)克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)，包括:
[0010]重型刀盤(pán)，所述重型刀盤(pán)為輻板式中間支撐結(jié)構(gòu)，所述重型刀盤(pán)的開(kāi)口率范圍為20%至 30% ；
[0011]雙刃中心滾刀，所述雙刃中心滾刀互相垂直設(shè)置在所述重型刀盤(pán)的中心位置；
[0012]單刃正面滾刀，所述單刃正面滾刀根據(jù)盾構(gòu)刀盤(pán)的切削軌跡設(shè)置在所述重型刀盤(pán)的四條主輻臂上方；
[0013]單刃周邊滾刀，所述單刃周邊滾刀根據(jù)盾構(gòu)刀盤(pán)的切削軌跡設(shè)置在所述四條主輻臂的端部；
[0014]輔助刀，所述輔助刀根據(jù)盾構(gòu)刀盤(pán)的切削軌跡設(shè)置在所述重型刀盤(pán)的輻臂上方。
[0015]在重型刀盤(pán)上設(shè)置四條互相垂直交叉的主輻臂，所述四條主輻臂板的交叉點(diǎn)設(shè)置在重型刀盤(pán)的中心位置，四條主輻臂的上表面形成主輻臂盤(pán)面；在重型刀盤(pán)的中心位置設(shè)置四條輻條，所述四條輻條分別與四條主輻臂呈45°間隔布置。
[0016]優(yōu)選地，所述輔助刀包括:正面齒刀、鏟刀和保護(hù)刀，所述正面齒刀根據(jù)盾構(gòu)刀盤(pán)的切削軌跡設(shè)置在所述重型刀盤(pán)的四條輻條的兩側(cè)，所述保護(hù)刀設(shè)置在所述輻條的輻臂上方，所述鏟刀設(shè)置在所述輻條的端部。
[0017]優(yōu)選地，所述鏟刀的寬度范圍值為200mm至250mm，所述鏟刀的高度范圍值為250mm 至 300mm。
[0018]優(yōu)選地，所述滾刀包括:中心雙刃滾刀、正面滾刀和周邊滾刀，所述中心雙刃滾刀互相垂直設(shè)置在所述重型刀盤(pán)的中心位置，所述正面滾刀根據(jù)盾構(gòu)刀盤(pán)的切削軌跡設(shè)置在四條主輻臂上方，所述周邊滾刀分別設(shè)置在所述四條主輻臂的端部。
[0019]優(yōu)選地，所述重型刀盤(pán)的前板厚度為50mm-100mm。
[0020]優(yōu)選地，所述用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括:泡沫管路，所述泡沫管路設(shè)置在所述重型刀盤(pán)下方和/或所述重型刀盤(pán)中心位置。
[0021]優(yōu)選地，所述用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括:魚(yú)尾刀，所述魚(yú)尾刀設(shè)置在所述中心雙刃滾刀的上方
[0022]本實(shí)用新型提供了一種用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)，提高盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)效率，減少因異常磨損換刀的次數(shù)及數(shù)量，減少盾構(gòu)機(jī)開(kāi)倉(cāng)換刀頻率和時(shí)間，節(jié)約工期，減輕施工環(huán)境及設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是鏟刀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3是正面齒刀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖4是周邊滾刀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖5是正面滾刀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]附圖標(biāo)記:
[0029]

I~I重型刀盤(pán) |5 I周邊滾刀
2保護(hù)刀6~中心雙刃滾刀
3Ψ7]T~正面滾刀
4正面齒刀

【具體實(shí)施方式】
[0030]為使本實(shí)用新型實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0031]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。
[0032]在重型刀盤(pán)上設(shè)置四條互相垂直交叉的主輻臂，所述四條主輻臂的交叉點(diǎn)設(shè)置在重型刀盤(pán)的中心位置，四條主輻臂的上表面形成主輻臂盤(pán)面；在重型刀盤(pán)的中心位置設(shè)置四條輻條，所述四條輻條分別與四條主輻臂呈45°間隔布置。
[0033]刀盤(pán)開(kāi)口率是指刀盤(pán)開(kāi)口區(qū)域面積與刀盤(pán)總面積的此值。這個(gè)值的選型關(guān)系到刀盤(pán)與地層的適應(yīng)性。通常復(fù)合地層、硬巖地層，或者需要布置大量刀具的地層需要配置小開(kāi)口率的刀盤(pán)，一般為10% -35% ;均一性較好的軟土地層，此如砂層和粘土層等配置大開(kāi)口率的刀盤(pán)，一般為40% -75%。
[0034]在本實(shí)用新型一寬泛實(shí)施例中:用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)包括:
[0035]重型刀盤(pán)，所述重型刀盤(pán)為輻板式中間支撐結(jié)構(gòu)，所述重型刀盤(pán)的開(kāi)口率范圍為20%至 30% ；
[0036]雙刃中心滾刀，所述雙刃中心滾刀互相垂直設(shè)置在所述重型刀盤(pán)的中心位置；
[0037]單刃正面滾刀，所述單刃正面滾刀根據(jù)盾構(gòu)刀盤(pán)的切削軌跡設(shè)置在所述重型刀盤(pán)的四條主輻臂上方；
[0038]單刃周邊滾刀，所述單刃周邊滾刀根據(jù)盾構(gòu)刀盤(pán)的切削軌跡設(shè)置在所述四條主輻臂的端部；
[0039]輔助刀，所述輔助刀根據(jù)盾構(gòu)刀盤(pán)的切削軌跡設(shè)置在所述重型刀盤(pán)的輻臂上方。
[0040]在圖2-5所示實(shí)施例中，用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)包括:重型刀盤(pán)1、保護(hù)刀2、鏟刀3、正面齒刀4、周邊滾刀5、中心雙刃滾刀6和正面滾刀7，保護(hù)刀2的數(shù)量為18，鏟刀3的數(shù)量為20，正面齒刀4的數(shù)量為28，周邊滾刀5的數(shù)量為12，中心雙刃滾刀6的數(shù)量為4且正面滾刀7的數(shù)量為20。但可以理解的是，保護(hù)刀2、鏟刀3、正面齒刀4、周邊滾刀5、中心雙刃滾刀6和正面滾刀7的個(gè)數(shù)不限于圖示方式。
[0041]在圖2-5所示實(shí)施例中，鏟刀3的寬度為200mm。但可以理解的是，鏟刀3的寬度不限于圖不方式，例如，在一未圖不實(shí)施例中，伊刀3的寬度250mm,在另一未圖不實(shí)施例中，伊刀3的寬度215_。
[0042]在圖2-5所示實(shí)施例中，鏟刀3采用大分塊設(shè)計(jì)，鏟刀3通過(guò)6孔螺栓固定在重型刀盤(pán)I上。
[0043]為提高硬巖破巖能力，用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)增加了滾刀配置數(shù)量，為兼顧區(qū)間60%的軟巖地層掘進(jìn)，故在不減弱刀盤(pán)鋼結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化輻臂設(shè)計(jì)和開(kāi)口格柵設(shè)計(jì)，增大開(kāi)口率，減少軟巖地段出現(xiàn)結(jié)泥餅、扭矩增大等問(wèn)題。
[0044]在一未圖示實(shí)施例中，重型刀盤(pán)I的開(kāi)口率為20%?？梢岳斫獾氖牵匦偷侗P(pán)I的開(kāi)口率不限于20%，例如:重型刀盤(pán)I的開(kāi)口率可以為30% ;重型刀盤(pán)I的開(kāi)口率可以為28%。
[0045]在圖2-5所示實(shí)施例中，4個(gè)中心雙刃滾刀6互相垂直相交設(shè)置在重型刀盤(pán)I的中心位置。但可以理解的是，中心雙刃滾刀6的個(gè)數(shù)和位置不限于圖示方式，例如，在一未圖示實(shí)施例中，中心雙刃滾刀6的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，且兩個(gè)中心雙刃滾刀6互相平行設(shè)置在重型刀盤(pán)I的中心位置。中心雙刃滾刀6采用獨(dú)立雙刃滾刀結(jié)構(gòu)，且不選用串聯(lián)方式連接，受力狀況較中心單刃滾刀明顯改善。
[0046]在圖2-5所示實(shí)施例中，在所述每條主輻臂上方分別設(shè)置5個(gè)正面滾刀7，在所述四條主輻臂上設(shè)置共計(jì)20個(gè)正面滾刀7。但可以理解的是，正面滾刀7的個(gè)數(shù)和位置不限于圖示方式，例如，在一未圖示實(shí)施例中，在所述每條主輻臂上方分別設(shè)置4個(gè)正面滾刀7，在所述四條主輻臂上設(shè)置共計(jì)16個(gè)正面滾刀7。
[0047]在圖2-5所示實(shí)施例中，在所述每條主輻臂的端部分別設(shè)置2個(gè)周邊滾刀5，在所述四條主輻臂上設(shè)置共計(jì)8個(gè)周邊滾刀5，且在所述四條輻條的端部分別設(shè)置4個(gè)周邊滾刀5。但可以理解的是，周邊滾刀5的個(gè)數(shù)和位置不限于圖示方式，例如，在一未圖示實(shí)施例中，在所述四條主輻臂的端部分別設(shè)置4個(gè)周邊滾刀5，且在所述四條輻條的端部分別設(shè)置8個(gè)周邊滾刀5。
[0048]在圖2-5所示實(shí)施例中，在所述四條輻條的其中兩條輻條的輻臂上方設(shè)置6個(gè)保護(hù)刀2，而在另外兩條輻條的輻臂上方設(shè)置4個(gè)正面齒刀4，且在四條主輻臂的兩側(cè)設(shè)置8個(gè)保護(hù)刀2。但可以理解的是，保護(hù)刀2的個(gè)數(shù)和位置不限于圖示方式，例如，在一未圖示實(shí)施例中，在所述四條主輻臂上設(shè)置4個(gè)保護(hù)刀2，在所述四條輻條上分別設(shè)置14個(gè)保護(hù)刀2。
[0049]在圖2-5所示實(shí)施例中，在所述四條輻條的其中兩條輻條的兩側(cè)根據(jù)盾構(gòu)刀盤(pán)的切削軌跡設(shè)置16個(gè)正面齒刀4，而在另外兩條輻條的兩側(cè)根據(jù)盾構(gòu)刀盤(pán)的切削軌跡設(shè)置12個(gè)正面齒刀4。正面齒刀4采取250mm寬幅的合金刀具，4根螺栓固定，刀座采用硬巖地層構(gòu)造設(shè)計(jì)，與刀具為嵌入式安裝方式，刀座內(nèi)、外側(cè)均有高出護(hù)腳防撞保護(hù)，抗沖擊性能強(qiáng)，有效解決齒刀和刀座異常崩落問(wèn)題
[0050]在圖2-5所示實(shí)施例中，在所述四條輻條的端部設(shè)置20個(gè)鏟刀3。鏟刀3采取寬幅多聯(lián)構(gòu)造設(shè)計(jì)，單幅鏟刀固定螺栓增加至6孔至8孔，增加了周邊鏟刀固定可靠性和防撞損失的能力；刀座采用硬巖地層構(gòu)造設(shè)計(jì)，與刀具為嵌入式安裝方式，刀座內(nèi)、外側(cè)均有高出護(hù)腳防撞保護(hù)，刀座背部設(shè)計(jì)有增強(qiáng)刀座固定和緩沖的加勁肋板；刀座抗沖擊性能強(qiáng)，有效解決鏟刀異常崩落和周邊刀座磨損的問(wèn)題
[0051]在圖2-5所示實(shí)施例中，重型刀盤(pán)I的前板厚度為50mm。但可以理解的是，重型刀盤(pán)I的前板厚度不限于圖示方式，例如，在一未圖示實(shí)施例中，重型刀盤(pán)I的前板厚度為100mm。在另一未圖示實(shí)施例中，重型刀盤(pán)I的前板厚度為75mm。
[0052]在一未圖示實(shí)施例中，用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括:魚(yú)尾刀，所述魚(yú)尾刀設(shè)置在中心雙刃滾刀6的上方。所述魚(yú)尾刀兼顧軟巖地層的掘進(jìn)。
[0053]在一未圖示實(shí)施例中，用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)進(jìn)一步包括:四個(gè)泡沫管路，所述泡沫管路設(shè)置在重型刀盤(pán)I的下方。泡沫管路鐘的刀盤(pán)泡沫為高分子聚合物用于軟土、軟巖、硬巖和復(fù)合地層加注土體改良材料。但可以理解的是，所述泡沫管路設(shè)置的位置不限于設(shè)置在重型刀盤(pán)I的下方。在另一未圖示實(shí)施例中，所述泡沫管路設(shè)置在重型刀盤(pán)I的中心位置。
[0054]用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)的開(kāi)口處連接格柵。
[0055]用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)進(jìn)一步包括:刀盤(pán)中心高壓水沖洗管路，適用于軟土地層，防止刀盤(pán)中心結(jié)泥餅。
[0056]在用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)的刀盤(pán)面板和背面焊接耐磨鋼板，外周焊接耐磨格條保護(hù)環(huán)，外圍焊接硬質(zhì)堆焊。
[0057]通過(guò)重型刀盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，強(qiáng)化刀盤(pán)耐磨保護(hù)，配置重載型刀箱、重型滾刀和硬巖地層輔助刀具，減小滾刀刃間距、增加滾刀數(shù)量等設(shè)計(jì)，具備硬巖、極硬巖地層盾構(gòu)破巖掘進(jìn)能力。
[0058]通過(guò)滾刀刀箱可換裝先行刀、撕裂刀，刀盤(pán)中心滾刀處預(yù)留安裝條件，可換裝魚(yú)尾刀，刀盤(pán)中心設(shè)計(jì)高壓水沖洗功能等技術(shù)條件，配合盾構(gòu)刀盤(pán)和土倉(cāng)隔壁上的添加劑注入孔加注不同的土體改良材料等方式，具備軟巖、軟土地層盾構(gòu)切削掘進(jìn)能力。
[0059]通過(guò)上述特征表現(xiàn)和技術(shù)設(shè)計(jì)，尤其是軟硬巖刀具的換裝應(yīng)用，在地層豎向分布和沿隧道軸線地層縱向分布上，均出現(xiàn)軟硬巖層分布不均、交互侵入，夾雜交錯(cuò)、分布不規(guī)律，地層分界或風(fēng)化分界轉(zhuǎn)化頻繁，地層不穩(wěn)定等復(fù)雜的復(fù)合地層條件下，具備盾構(gòu)開(kāi)挖掘進(jìn)能力，即適應(yīng)于軟硬不均復(fù)合巖層掘進(jìn)。
[0060]通過(guò)配置保護(hù)刀，改變齒刀和鏟刀安裝固定方式和保護(hù)設(shè)計(jì)，加大齒刀刀寬，改鏟刀為多孔多聯(lián)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了對(duì)刀具的保護(hù)，強(qiáng)化了硬巖地層刀具抗沖擊性能，提高了硬巖掘進(jìn)能力。
[0061]通過(guò)齒刀、鏟刀與滾刀分輻臂設(shè)置，調(diào)整全盤(pán)滾刀運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)，優(yōu)化配置滾刀與齒刀、鏟刀、保護(hù)刀的巖面高差與切削軌跡，優(yōu)化刀具選型和配置技術(shù)，提出了復(fù)合式刀盤(pán)的各類(lèi)刀具主體突出、主輔配合、作用清晰，共同服務(wù)的掘進(jìn)配合理念，強(qiáng)化了復(fù)合式刀盤(pán)的地層適應(yīng)能力、掘進(jìn)效率，降低了掘進(jìn)成本和安全風(fēng)險(xiǎn)。
[0062]通過(guò)刀盤(pán)和土倉(cāng)隔壁上的添加劑注入通道，針對(duì)不同地層加注相應(yīng)的渣土改良材料(包括加水、加泥、加泡沫、加膨潤(rùn)土漿、加高分子聚合物材料等)，有效解決了易噴涌、結(jié)泥餅、扭矩大、高磨損等突出問(wèn)題，強(qiáng)化了刀盤(pán)的地層適應(yīng)性，拓寬了刀盤(pán)的應(yīng)用范圍和地層條件。
[0063]最后需要指出的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制。盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 重型刀盤(pán)，所述重型刀盤(pán)為輻板式中間支撐結(jié)構(gòu)，所述重型刀盤(pán)的開(kāi)口率范圍為20%至 30% ； 雙刃中心滾刀，所述雙刃中心滾刀互相垂直設(shè)置在所述重型刀盤(pán)的中心位置； 單刃正面滾刀，所述單刃正面滾刀根據(jù)盾構(gòu)刀盤(pán)的切削軌跡設(shè)置在所述重型刀盤(pán)的四條主輻臂上方； 單刃周邊滾刀，所述單刃周邊滾刀根據(jù)盾構(gòu)刀盤(pán)的切削軌跡設(shè)置在所述四條主輻臂的端部； 輔助刀，所述輔助刀根據(jù)盾構(gòu)刀盤(pán)的切削軌跡設(shè)置在所述重型刀盤(pán)的輻臂上方。
2.如權(quán)利要求1所述的用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述輔助刀包括:正面齒刀、鏟刀和保護(hù)刀，所述正面齒刀根據(jù)盾構(gòu)刀盤(pán)的切削軌跡設(shè)置在所述重型刀盤(pán)的四條輻條的兩側(cè)，所述保護(hù)刀設(shè)置在所述輻條的輻臂上方，所述鏟刀設(shè)置在所述輻條的端部。
3.如權(quán)利要求2所述的用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鏟刀的寬度范圍值為200mm至250mm，所述鏟刀的高度范圍值為250mm至300mm。
4.如權(quán)利要求2所述的用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述重型刀盤(pán)的前板厚度為50mm至100mm。
5.如權(quán)利要求3所述的用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述用于軟硬不均互侵復(fù)合巖層的盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括:魚(yú)尾刀，所述魚(yú)尾刀設(shè)置在所述中心雙刃滾刀的上方。
【文檔編號(hào)】E21D9/08GK204002808SQ201420360960
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】周劉剛, 楊凱, 王良, 郭全國(guó), 惲軍, 朱偉, 武福美 申請(qǐng)人:北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司, 北京城建集團(tuán)有限責(zé)任公司