矩形頂管機的多刀盤組合式切削系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及建筑設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種矩形頂管機的多刀盤組合式切 削系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 頂管施工是繼盾構(gòu)施工之后發(fā)展起來的一種地下管道的施工方法，它借助于主頂 油缸及管道間中繼環(huán)等的推力，把工具管或掘進機從工作井內(nèi)穿過土層一直推到接收井內(nèi) 吊起，同時，將緊隨工具管或掘進機后的管道埋設(shè)在兩井之間，從而實現(xiàn)非開挖敷設(shè)地下管 道的施工方法。
[0003] 矩形頂管機是實施地下管道敷設(shè)的常用設(shè)備之一，矩形頂管機上的刀盤型式在開 挖面穩(wěn)定、土壓保持、砂土的流進性、刀盤負荷和扭矩等方面存在較大的差異。其中，組合式 刀盤通常由5個或6個大、小刀盤排列組合而成，且大、小刀盤前后錯開，刀盤上每個刀排的 后方均設(shè)有攪拌棒，組合式刀盤切削面積可達90%以上，然而，對于掘進斷面地層主要為砂 性土的地質(zhì)環(huán)境，組合式刀盤正前方及四周土體對刀盤的摩擦阻力較大，停機時如不能及 時調(diào)制優(yōu)質(zhì)泥漿，掌子面（即開挖坑道不斷向前推進的工作面）砂土易發(fā)生坍塌、沉淀及板 結(jié)現(xiàn)象，而且，矩形頂管機的泥土倉下部積土不易排出，使得刀盤被卡，甚至導致刀盤軸承 斷裂，嚴重影響工程進度及質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有的組合式刀盤在砂性土地層中施工，掌子面砂土易坍塌，且刀盤易被土 體卡住，甚至導致刀盤軸承斷裂的問題，本實用新型的目的是提供一種矩形頂管機的多刀 盤組合式切削系統(tǒng)，改變了組合刀盤的位置關(guān)系，擴大了刀盤的切削面積，能夠?qū)崿F(xiàn)地層全 斷面切削，避免刀盤被困，工作效率得以提高。
[0005] 本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的矩形頂管機的多刀盤組合式切削系統(tǒng)，包括 對稱分布于所述矩形頂管機的盾體上的若干個刀盤，以及驅(qū)動所述刀盤轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置， 相鄰兩個所述刀盤的切削軌跡的圓周相切。
[0006] 優(yōu)選的，若干個所述刀盤位于同一平面上。
[0007] 更佳的，它包括7個刀盤，分別為位于所述盾體中下部的刀盤一；對稱設(shè)置于所述 刀盤一的兩側(cè)，且上、下布置的刀盤二和刀盤三；以及設(shè)置于所述刀盤一上方的兩個刀盤 四。
[0008] 優(yōu)選的，所述刀盤一的直徑大于所述刀盤二和刀盤三的直徑，所述刀盤四的直徑 小于所述刀盤二和刀盤三的直徑。
[0009] 優(yōu)選的，所述刀盤上均布有先行刀和刮刀，所述刀盤的邊緣還設(shè)置了雙向邊挖刀 和滾刀，所述先行刀、刮刀、雙向邊挖刀和滾刀均采用礦用硬質(zhì)合金刀頭。
[0010] 優(yōu)選的，所述刀盤的正面均布至少四個單向注漿口。
[0011] 優(yōu)選的，所述多刀盤組合式切削系統(tǒng)采用硬化齒輪副，且齒輪模數(shù)大于等于18。
[0012] 優(yōu)選的，所述刀盤的扭矩系數(shù)為a，且2. 42 <a< 2. 94。
[0013]優(yōu)選的，所述盾體的殼體沿其軸線分為三節(jié)，且相鄰兩節(jié)所述殼體之間通過糾偏 系統(tǒng)鉸接。
[0014] 優(yōu)選的，所述驅(qū)動裝置為內(nèi)置式箱型結(jié)構(gòu)，并采用前置式推力軸承，所述驅(qū)動裝置 均由獨立的變頻器控制。
[0015] 本實用新型的效果在于：本實用新型多刀盤組合式切削系統(tǒng)的刀盤結(jié)構(gòu)對稱，受 力均勻，對土體的擾動小，更為重要的是，與現(xiàn)有技術(shù)的組合式刀盤相比，相鄰兩個刀盤切 削軌跡的圓周相切，擴大了刀盤的切削面積，避免留下死角，能夠?qū)崿F(xiàn)地層全斷面切削，避 免刀盤被困，從而提高了工作效率。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本實用新型一實施例多刀盤組合式切削系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2為本實用新型一實施例中刀盤一的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型提出的矩形頂管機的多刀盤組合式切 削系統(tǒng)作進一步詳細說明。根據(jù)下面的說明和權(quán)利要求書，本實用新型的優(yōu)點和特征將更 清楚。以下將由所列舉之實施例結(jié)合附圖，詳細說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容及特征。需另 外說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助 說明本實用新型實施例的目的。為敘述方便，下文中所述的"上"、"下"與附圖的上、下的方 向一致，但這不能成為本實用新型技術(shù)方案的限制。
[0019] 結(jié)合圖1和圖2說明本實用新型矩形頂管機的多刀盤組合式切削系統(tǒng)，本實施例 以某人行地道工程為例，它位于兩條道路的交叉口，用以解決該交叉口處行人過街通行的 問題，該人行地道由四條矩形主通道和六座地面出入口梯道組成，其中，主通道利用矩形頂 管機非開挖頂進施工，并逐根頂入土層尺寸為6900mmX4200mm的預制鋼筋混凝土管節(jié)。上 述工程場地地層屬中硬土，自上而下依次為：①層雜填土，②1層褐黃色粉土，②2層黃褐色 砂礫，②3層黃褐色粉質(zhì)粘土，③1層黃褐-灰黑色粉質(zhì)粘土，③2層黃褐色粉細砂，④層灰 綠-灰黑色粉質(zhì)粘土。本工程構(gòu)筑物底板位于②2層黃褐色砂礫層，矩形頂管機穿越②3、 ③1、③2、④層，根據(jù)現(xiàn)場工作井基坑開挖情況分析，矩形頂管機穿越區(qū)域高度4. 2m范圍內(nèi) 主要為I. 2m厚砂爍層及3m厚砂土層。
[0020] 如圖1所示，矩形頂管機的多刀盤組合式切削系統(tǒng)包括對稱設(shè)置于矩形頂管機的 盾體10上的若干個刀盤，且相鄰兩個刀盤切削軌跡的圓周（圖中粗虛線a所示）相切。本 實用新型多刀盤組合式切削系統(tǒng)的刀盤結(jié)構(gòu)對稱，受力均勻，對土體的擾動小，更為重要的 是，與現(xiàn)有技術(shù)的組合式刀盤相比，相鄰兩個刀盤切削軌跡的圓周相切，擴大了刀盤的切削 面積，避免留下死角，能夠?qū)崿F(xiàn)地層全斷面切削，避免刀盤被困，從而提高了工作效率。
[0021] 更佳的，上述刀盤位于同一平面上，相比現(xiàn)有技術(shù)中刀盤前后錯開的技術(shù)方案，各 刀盤在掘進過程同時切割土體，能夠避免掌子面砂土坍塌，因而更有利于滿足掌子面穩(wěn)定 的施工要求。
[0022] 請繼續(xù)參考圖1，上述矩形頂管機的多刀盤組合式切削系統(tǒng)包括7個刀盤，分別為 位于盾體10中下部的刀盤一 11，對稱設(shè)置于刀盤一 11的兩側(cè)，且上、下布置的刀盤二12 和刀盤三13,以及設(shè)置于刀盤一 11上方的兩個刀盤四14,需指出的是，本實施例中所述的 "上"、"下"是以盾體10正面垂直于掘進方向的狀態(tài)作為參考。更進一步地，刀盤一 11的直 徑大于刀盤二12和刀盤三13的直徑，刀盤四14的直徑小于刀盤二12和刀盤三13的直徑。 本實用新型采用7個大、小刀盤組合的切削系統(tǒng)，具有刀盤間隙小和切削面積大的特點，各 刀盤在砂礫層中同時切削掌子面土體，能夠有效控制掌子面土體的塌方，從而保證施工順 利進行。本實施例優(yōu)選直徑為03180mm的刀盤一 11，直徑為02300mm的刀