本發(fā)明屬于盾構(gòu)機領(lǐng)域，具體地說，涉及一種盾構(gòu)機中切削混凝土中鋼筋的滾刀的布置方法。

背景技術(shù)：

盾構(gòu)機通過馬達驅(qū)動刀盤旋轉(zhuǎn)，同時使用盾構(gòu)機推進油缸，將盾構(gòu)機向前推進，隨著推進油缸的向前推進，刀盤持續(xù)旋轉(zhuǎn)，被切削下來的碴土充滿泥土倉，此時開動螺旋輸送機將切削下來的渣土排送到皮帶輸送機上。隨著國內(nèi)外地下工程的發(fā)展，地鐵線網(wǎng)越發(fā)密集，隧道數(shù)量的不斷增加，盾構(gòu)機的使用也越來越廣泛，而在盾構(gòu)機的使用過程中不得不穿越各種地下障礙物，如地下管線、基礎(chǔ)樁、地下連續(xù)墻等。但是這些障礙物中往往有鋼筋的存在，并且現(xiàn)有盾構(gòu)機在切削過程中產(chǎn)生的鋼筋長度較大，會造成螺旋輸送機卡死，盾構(gòu)機無法正常掘進。因此，如何減小切下的鋼筋的長度就成為問題的關(guān)鍵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種盾構(gòu)機中切削混凝土中鋼筋的滾刀的布置方法，利用該方法布置后的盾構(gòu)機刀盤可以使切削下來鋼筋長度相對較短，解決由于長鋼筋卡死刀盤和螺旋輸送機的問題，使盾構(gòu)機能正常向前推進。

本發(fā)明中盾構(gòu)機中切削混凝土中鋼筋的滾刀的布置方法，所述盾構(gòu)機的刀盤中固定安裝有能夠自由轉(zhuǎn)動的多把雙刃滾刀和多把單刃滾刀，所述多把雙刃滾刀中的部分雙刃滾刀的刀刃處于第一平面內(nèi)，部分雙刃滾刀的刀刃處于第二平面和/或第三平面內(nèi)，所述第二平面至所述刀盤表面的距離大于所述第一平面至所述刀盤表面的距離，所述第三平面至所述刀盤表面的距離大于所述第二平面至所述刀盤表面的距離，所述多把單刃滾刀中的部分單刃滾刀的刀刃處于第一平面內(nèi)，部分單刃滾刀的刀刃處于第二平面和/或第三平面內(nèi)。

將所有雙刃滾刀和單刃滾刀的刀刃按順序編號且排列成一條直線時所有滾刀的刀尖呈鋸齒狀布置。

將所有雙刃滾刀和單刃滾刀的刀刃按滾刀圍繞刀盤中心公轉(zhuǎn)的軌跡的剖面順序進行編號，并排列成一條直線。

所述雙刃滾刀分布在所述刀盤的中心位置，且部分位于正中心位置，其余分別位于十字交叉的四個方位上。

部分單刃滾刀分別設(shè)置在所述雙刃滾刀的四個方位的沿線上，且呈軸對稱分布，位于每個方位上的單刃滾刀中有一把滾刀的刀刃處于第二平面和/或第三平面內(nèi)，部分單刃滾刀分布在所述刀盤的邊緣。

所述雙刃滾刀通過更換加高高度后的雙刃滾刀刀箱的端蓋使所述雙刃滾刀刀刃處于第二平面和/或第三平面內(nèi)。

所述單刃滾刀通過更換加高高度后的C型塊、楔緊塊和拉緊螺栓使所述單刃滾刀刀刃處于第二平面和/或第三平面內(nèi)。

在所述C型塊和拉緊螺栓的外側(cè)焊接有耐磨鋼板形成的保護塊。

所述單刃滾刀和雙刃滾刀加高的高度小于等于50mm。

所述部分雙刃滾刀的刀刃及部分單刃滾刀的刀刃處于第二平面和/或第三平面內(nèi)或高度不同的更多平面內(nèi)。

本發(fā)明的積極進步效果在于：

1)盾構(gòu)機中刀盤能夠在切削過程中將同根鋼筋在“鋸齒”狀滾刀的滾壓下先實現(xiàn)局部斷裂，減小切除下的鋼筋的長度，避免刀盤及螺旋輸送機被卡，即可以有效切短前方障礙物混凝土中的鋼筋，保證盾構(gòu)機的正常掘進。

2)無需進行巖土體加固后人工撤除障礙物的操作，避免通常人工氣壓出倉撤除障礙物帶來的風險。

3)不僅對工程工期無任何不良影響，而且節(jié)約了巖土體加固帶來的工程投資，將其推廣后必然能帶來良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中盾構(gòu)機盾構(gòu)刀盤的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是現(xiàn)有盾構(gòu)機中單刃滾刀在刀盤中的安裝剖視示意圖。

圖3是現(xiàn)有盾構(gòu)機中雙刃滾刀在刀盤中的安裝剖視示意圖。

圖4是本發(fā)明中單刃滾刀在刀盤中的安裝剖視示意圖。

圖5是本發(fā)明中雙刃滾刀在刀盤中的安裝剖視示意圖。

圖6是本明中滾刀刀尖高度呈“鋸齒”狀布置后的示意圖一。

圖7是本明中滾刀刀尖高度呈“鋸齒”狀布置后的示意圖二。

圖8是本明中滾刀刀尖高度呈“鋸齒”狀布置后的示意圖三。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明中的具體實施例作進一步詳述說明。

如圖1所示，用于切削混凝土等硬巖材料時的主要切削工具是盾構(gòu)機刀盤中的滾刀，本發(fā)明以在刀盤100中安裝有6把中心雙刃滾刀101，34把單刃滾刀102為例，對于刀盤100中滾刀的數(shù)量及安裝方式并不以此為限，可以根據(jù)盾構(gòu)機的工作需要進行調(diào)整。在刀盤100中還安裝有16把邊刮刀103，25把焊接撕裂刀104、2把仿形刀(圖中未示出)，由于邊刮刀103、焊接撕裂刀104、仿形刀等主要用于切削軟土層，因此本發(fā)明對刀盤上的邊刮刀103、焊接撕裂刀104、仿形刀的安裝固定不作任何改變，僅對刀盤100中的雙刃滾刀101和單刃滾刀102進行調(diào)整，具體調(diào)整過程如下：

本發(fā)明刀盤100中的雙刃滾刀101和單刃滾刀102的刀圈尺寸均為18寸，總共有46刃刀刃，在現(xiàn)有刀盤100中安裝時均處于同一平面內(nèi)，即第一平面內(nèi)，本發(fā)明則先給每一個刀刃按順序從#1-#46進行編號，編號的規(guī)則可以按：將所有雙刃滾刀和單刃滾刀的刀刃按滾刀圍繞刀盤中心公轉(zhuǎn)的軌跡的剖面順序進行編號，編號后可以排列成一條直線。也可以按其他方式進行編號。

位于中間位置的6把中心雙刃滾刀的刀刃編號分別為#1-#12，且6把雙刃滾刀中有2把平行固定在刀盤100正中心位置，另4把按十字形分布在中間2把雙刃滾刀周邊的四個方位上。

每把雙刃滾刀101均是先安裝在一刀箱內(nèi)，再將刀箱固定安裝在刀盤100上，雙刃滾刀101與刀箱108的端蓋106之間由轉(zhuǎn)動軸承107連接，如圖2和圖4所示，即雙刃滾刀101通過三個端蓋及轉(zhuǎn)動軸承設(shè)在刀箱內(nèi)，刀盤在推進油缸提供的推力作用直往前推進，在刀盤驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動下進行轉(zhuǎn)動的同時刀具圍繞刀盤中心公轉(zhuǎn)，當滾刀刀刃壓在切削面上時刀具發(fā)生自轉(zhuǎn)，即是在切削面上滾動，也就是相對于轉(zhuǎn)動軸承107自轉(zhuǎn)，從而在轉(zhuǎn)動的同時對與雙刃滾刀101刀刃接觸的混凝土或鋼筋進行切割。關(guān)于刀箱108在刀盤100上的安裝技術(shù)為成熟技術(shù)，不再詳細描述。

34把單刃滾刀102的刀刃也分別進行編號，分別是#13-#46，其中編號為#13-#30的18把單刃滾刀102則軸對稱的分布在呈十字形分布的4把雙刃滾刀的沿長線上，且同軸線分布，剩余的16把單刃滾刀102分布在刀盤100的周緣，分別編號為#31-#46。每一把單刃滾刀102均通過刀箱固定在刀盤100上，對于該單刃滾刀的刀箱108安裝也為成熟技術(shù)，不再詳細描述。單刃滾刀102則通過C型塊109、楔緊塊110及拉緊螺栓111固定在刀箱108內(nèi)，如圖3所示。

將所有刀刃進行編號處理后，對部分或小部分的雙刃滾刀及單刃滾刀在原始安裝狀態(tài)下進行刀刃距離刀盤表面的高度調(diào)整，具體的調(diào)整方案有以下多種實施例。

實施例一

如圖2、圖4和圖6所示，將編號為#5和#7的雙刃滾刀的刀箱端蓋106作加高處理，將端蓋106中用于安裝雙刃滾刀的軸承107的中心孔的中心線提高20mm，即重新制作中心孔提高20mm后的端蓋106，再將端蓋106連同雙刃滾刀101一起安裝在編號為#5和#7的刀箱108內(nèi)，使加高處理后的編號為#5和#7的雙刃滾刀的刀刃處于第二平面內(nèi)。

如圖3、圖5和圖6所示，將編號為#13、#18、#23、#28、#32的單刃滾刀的刀箱108保持不變，將用于固定單刃滾刀102和刀箱108的C型塊109、楔緊塊110及拉緊螺栓111作加高處理，加高的高度是使單刃滾刀102的中心線提高了20mm，加高處理后再在C型塊109、楔緊塊110的外側(cè)焊接一耐磨鋼板，形成對C型塊109、楔緊塊110的保護塊105，確保單刃滾刀102的固定安裝，如圖3和圖5所示。加高處理后的編號為#13、#18、#23、#28、#32的單刃滾刀的刀刃處于第二平面內(nèi)，與加高處理后的雙刃滾刀的刀刃處于同一平面內(nèi)。使所有雙刃滾刀和單刃滾刀的刀刃在同一直線排列且刀尖的高度呈“鋸齒”狀布置，如圖6所示。另，本實施例中各滾刀提高的中心線高度還可以是30mm或40mm，只要在50mm以內(nèi)都可以。

實施例二

本實施例是在上述實施例一中對編號為#5、#7的雙刃滾刀和編號#13、#18、#23、#28、#32的單刃滾刀作加高處理的基礎(chǔ)上，進一步為編號為#6、#8的雙刃滾刀作加高處理，并且加高的高度是將雙刃滾刀的中心線提高40mm，使加高處理后的編號為#6和#8的雙刃滾刀的刀刃處于第三平面內(nèi)。進一步將編號為#9、#11的雙刃滾刀也作加高處理，加高的高度與編號為#5、#7的雙刃滾刀相同，使編號為#5、#7、#9、#11的雙刃滾刀的刀刃處于第二平面內(nèi)。

編號為#13、#18、#23的單刃滾刀的加高方式及高度與上述實施例一中相同，其刀刃處于第二平面內(nèi)，在此基礎(chǔ)上，再將編號為#15、#20、#25、#17、#29、#31、#33的單刃滾刀調(diào)高到編號為#13、#18、#23的單刃滾刀相同的高度。進一步將編號為#14、#19、#24、#28、#32的單刃滾刀調(diào)整到高度與編號為#6和#8的雙刃滾刀相同的高度，使編號為#14、#19、#24、#28、#32的單刃滾刀的刀刃的高度處于第三平面內(nèi)。將所有雙刃滾刀和單刃滾刀的刀刃在同一直線排列后刀尖的高度呈“鋸齒”狀布置，如圖7所示。

實施例三

本實施例與上述實施例中對滾刀的加高方式相同，其不同之處在于作加高處理的滾刀的編號不同，具體是將編號為#5、#7的雙刃滾刀的刀刃處于第一平面內(nèi)，將編號為#4、#6的雙刃滾刀的刀刃處于第三平面內(nèi)。將編號為#21、#23、#29、#31的單刃滾刀調(diào)整到刀刃的高度處于第二平面內(nèi)，將編號為#14、#22、#30的單刃滾刀調(diào)整到刀刃的高度處于第三平面內(nèi)。將所有雙刃滾刀和單刃滾刀的刀刃在同一直線排列后刀尖的高度仍呈“鋸齒”狀布置，如圖8所示。

從上面實施例可以看出，對于滾刀的高度調(diào)整，需要使所有滾刀按編號順序排列后刀尖的高度呈“鋸齒”狀布置，即滾刀的刀尖可以處理第一平面、第二平面、第三平面外，還可以處于更多的平面內(nèi)，使得刀盤在工作過程中部分滾刀先接觸混凝土，即由這部分滾刀先切開部分的混凝土，此時仍有大量的混凝土對鋼筋仍具有固定力，不至于使鋼筋直接脫落，再由后續(xù)滾刀削混凝土時，先行的滾刀可以對鋼筋進行切斷，具體地說是盾構(gòu)機掘進過程中，遇到障礙物混凝土中的鋼筋時，第三平面內(nèi)的滾刀首先滾壓混凝土中的鋼筋，第二平面內(nèi)的滾刀再滾壓同根鋼筋，其他臺階的滾刀(若有)又一次滾壓同根鋼筋，使同一根鋼筋在滾刀的多次滾壓下實現(xiàn)局部斷裂，防止切除下的鋼筋長度過長，減小刀盤及螺旋輸送機被卡的風險?？梢杂行Ц淖冊妓袧L刀在同一平面時所有滾刀均直接切削混凝土，如此容易使混凝土完全散落，對混凝土中的鋼筋失去固定力，鋼筋整根掉落，導致鋼筋長度過長的問題。