1.本實(shí)用新型涉及盾構(gòu)機(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種盾構(gòu)機(jī)刀盤結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

2.盾構(gòu)法除豎井施工外，施工作業(yè)均在地下進(jìn)行，施工過程中既不影響地面交通，又可減少對(duì)周邊居民噪聲和振動(dòng)影響，且施工不受風(fēng)雨等氣候的影響，具有安全、高效、機(jī)械性能高及擾動(dòng)小的優(yōu)點(diǎn)，成為城市地下隧道修建的首選工法之一。

3.現(xiàn)有海瑞克s650盾構(gòu)機(jī)為軟土刀盤，盾構(gòu)刀盤能承受的破巖強(qiáng)度為80-120mpa，當(dāng)遭遇硬巖地層時(shí)，容易產(chǎn)生因地層巖土體剛度差異大發(fā)生的磕刀現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致刀圈崩裂、刀軸受損。另外現(xiàn)有海瑞克s650開挖直徑為6410mm，難以滿足小半徑300m硬巖地層的轉(zhuǎn)彎要求，因刀盤開挖直徑不足勢(shì)必導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)過小半徑硬巖地層時(shí)頻繁更換邊滾刀或直接卡死，將給施工單位造成極大的社會(huì)工期影響和信譽(yù)經(jīng)濟(jì)損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.本實(shí)用新型旨在提供一種盾構(gòu)機(jī)刀盤結(jié)構(gòu)，以解決上述現(xiàn)有盾構(gòu)機(jī)無法破除硬巖地層和無法小半徑掘進(jìn)施工的問題。

5.為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下方案：本實(shí)用新型提供一種盾構(gòu)機(jī)刀盤結(jié)構(gòu)，包括盾構(gòu)刀盤，

6.所述盾構(gòu)刀盤上固定有成角度交替設(shè)置的主刀梁和副刀梁；

7.所述主刀梁的中心部位并排等間距安裝有中心滾刀，所述主刀梁的中心遠(yuǎn)離所述中心滾刀側(cè)安裝有正面滾刀，所述主刀梁邊緣兩側(cè)均勻?qū)ΨQ設(shè)置有正面刮刀且外側(cè)端部設(shè)置有邊緣刮刀；

8.所述副刀梁外側(cè)端部安裝有周邊滾刀，所述周邊滾刀的數(shù)量為12把，3把所述周邊滾刀等角度的分布在每根所述副刀梁的外側(cè)端部；

9.所述主刀梁和副刀梁靠近所述中心滾刀處安裝有中心刮刀。

10.進(jìn)一步地，所述主刀梁為十字分布，所述副刀梁為y形分布，相鄰兩個(gè)所述主刀梁與副刀梁之間的夾角為45度。

11.進(jìn)一步地，所述副刀梁表面固接有耐磨復(fù)合鋼板。

12.進(jìn)一步地，所述主刀梁和副刀梁上均安裝有泡沫噴頭。

13.進(jìn)一步地，所述主刀梁和副刀梁上均安裝有磨損檢測(cè)刀，所述磨損檢測(cè)刀用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)刀具磨損程度。

14.進(jìn)一步地，所述副刀梁布設(shè)有若干個(gè)撕裂刀。

15.進(jìn)一步地，所述盾構(gòu)刀盤的外周鑲嵌有耐磨鋼板。

16.進(jìn)一步地，所述盾構(gòu)刀盤的直徑為6480mm。

17.本實(shí)用新型公開了以下技術(shù)效果：

18.(1)采用12個(gè)周邊滾刀，一方面使得周邊滾刀軌跡數(shù)量增加，盾構(gòu)刀盤的破巖能力

得到提升；另一方面盾構(gòu)刀盤直徑變大，增加開挖直徑，有利于在300m的小半徑硬巖地層中實(shí)現(xiàn)平面轉(zhuǎn)彎。

19.(2)本實(shí)用新型中刀盤開口率達(dá)到31％，能夠有效保證刀盤前方掌子面被切削下來的巖土體進(jìn)入土倉(cāng)，進(jìn)而由螺旋輸送機(jī)排出，降低了刀盤糊泥的風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說明

20.為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

21.圖1為本實(shí)用新型一種盾構(gòu)機(jī)刀盤結(jié)構(gòu)示意圖；

22.附圖標(biāo)記：1、主刀梁；2、副刀梁；3、中心滾刀；4、正面滾刀；5、周邊滾刀；6、中心刮刀；7、正面刮刀；8、邊緣刮刀；9、泡沫噴頭；10、磨損檢測(cè)刀；11、撕裂刀。

具體實(shí)施方式

23.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)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(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。

24.為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

25.參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型提供了一種盾構(gòu)機(jī)刀盤結(jié)構(gòu)，包括盾構(gòu)刀盤，盾構(gòu)刀盤上固定有成角度交替設(shè)置的主刀梁1和副刀梁2，主刀梁1為十字分布，副刀梁2為y形分布，相鄰兩個(gè)主刀梁1與副刀梁2之間的夾角為45度，主刀梁1和副刀梁2構(gòu)成盾構(gòu)刀盤的承力結(jié)構(gòu)；

26.主刀梁1的中心部位并排等間距安裝有8把中心滾刀3，中心滾刀3為17寸，高度為175mm，用于破碎掌子面中心硬巖地層，8把中心滾刀3能夠在硬巖地層有效降低大扭矩，減小盾構(gòu)機(jī)能耗、提高掘進(jìn)效率；在主刀梁1上安裝有21把正面滾刀4，正面滾刀4為17寸，高度為175mm，其中右側(cè)主刀梁1上等間距安裝有6把，其余三根主刀梁1上等間距安裝5把，正面滾刀4主要用于破碎掌子面中心外側(cè)邊緣內(nèi)部的硬巖地層；在正面滾刀4滾壓跡線前后分別布置正面刮刀7，正面刮刀7共44把且分布安裝在主刀梁1兩側(cè)，水平方向的每根主刀梁1兩側(cè)各安裝12把，豎直方向的每根主刀梁1兩側(cè)各安裝10把，主刀梁1側(cè)端部設(shè)置有邊緣刮刀8，邊緣刮刀8用于輔助正面滾刀4和周邊滾刀5破碎掌子面巖土體；

27.副刀梁2外側(cè)端部安裝有周邊滾刀5，周邊滾刀5為17寸，高度為175mm，周邊滾刀5的數(shù)量為12把，每根副刀梁2的外側(cè)端部等角度的分布有3把周邊滾刀5，周邊滾刀5用于破碎邊緣硬巖地層，形成有效超挖間隙；

28.主刀梁1和副刀梁2靠近中心滾刀3處安裝有中心刮刀6。

29.盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn)的同時(shí)，中心刮刀6、正面刮刀7和邊緣刮刀8隨刀盤旋轉(zhuǎn)對(duì)開挖面土體產(chǎn)生軸向(沿隧道前進(jìn)方向)剪切力和徑向(刀盤旋轉(zhuǎn)切線方向)切削力，不斷將開挖面前方土體切削下來。

30.本實(shí)用新型盾構(gòu)機(jī)刀盤結(jié)構(gòu)通過中心滾刀3、正面滾刀4和周邊滾刀5擠壓硬巖地層，配合使用中心刮刀6、正面刮刀7和周邊刮刀切削作用，能夠保證盾構(gòu)機(jī)在硬質(zhì)地層中的高效掘進(jìn)。原海瑞克s650號(hào)盾構(gòu)機(jī)刀盤能承受的破巖強(qiáng)度為80-120mpa，經(jīng)過改造后，本實(shí)用新型盾構(gòu)機(jī)刀盤結(jié)構(gòu)的破巖強(qiáng)度能達(dá)193mpa，另外由于開挖半徑變大，可以滿足小半徑300m硬巖地層的轉(zhuǎn)彎要求。

31.優(yōu)選的，副刀梁2的刀盤面板固接有6mm+6mm厚的耐磨復(fù)合鋼板，起到保護(hù)盾構(gòu)刀盤的作用。

32.優(yōu)選的，在主刀梁1和副刀梁2上設(shè)置有7個(gè)泡沫噴頭9。泡沫噴頭9能夠根據(jù)出渣情況、渣土性質(zhì)實(shí)時(shí)添加泡沫劑，通過渣土改良保證出渣效果、提高盾構(gòu)掘進(jìn)效率。

33.優(yōu)選的，主刀梁1和副刀梁2上均安裝有磨損檢測(cè)刀10，磨損檢測(cè)刀10用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)刀具磨損程度，本方案中磨損檢測(cè)刀10采用壓力傳感式，當(dāng)磨損檢測(cè)刀10檢測(cè)到刀具磨損嚴(yán)重已無法繼續(xù)挖掘時(shí)，磨損檢測(cè)刀10通過電信號(hào)傳遞給plc設(shè)備，plc設(shè)備接收到此電信號(hào)后發(fā)出新的信號(hào)使得盾構(gòu)機(jī)停止前進(jìn)。

34.優(yōu)選的，副刀梁2布設(shè)有若干個(gè)撕裂刀11，撕裂刀11主要作用為切削軟土，起到輔助切削巖土體的作用。

35.在盾構(gòu)刀盤的外周鑲嵌有500hb耐磨鋼板，防止盾構(gòu)刀盤過度磨損，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，降低維護(hù)費(fèi)用。

36.優(yōu)選的，盾構(gòu)刀盤的開挖直徑為6480mm，此時(shí)盾構(gòu)機(jī)刀盤結(jié)構(gòu)可以滿足小半徑300m硬巖地層地質(zhì)的轉(zhuǎn)彎要求，當(dāng)小半徑300m轉(zhuǎn)彎時(shí)，可以避免盾構(gòu)機(jī)過小半徑硬巖地層時(shí)頻繁更換邊滾刀或直接卡死的現(xiàn)象。

37.在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“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，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)用新型的限制。

38.以上所述的實(shí)施例僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種盾構(gòu)機(jī)刀盤結(jié)構(gòu)，包括盾構(gòu)刀盤，其特征在于，所述盾構(gòu)刀盤上固定有成角度交替設(shè)置的主刀梁(1)和副刀梁(2)；所述主刀梁(1)的中心部位并排等間距安裝有中心滾刀(3)，所述主刀梁(1)的中心遠(yuǎn)離所述中心滾刀(3)側(cè)安裝有正面滾刀(4)，所述主刀梁(1)邊緣兩側(cè)均勻?qū)ΨQ設(shè)置有正面刮刀(7)且外側(cè)端部設(shè)置有邊緣刮刀(8)；所述副刀梁(2)外側(cè)端部安裝有周邊滾刀(5)，所述周邊滾刀(5)的數(shù)量為12把，3把所述周邊滾刀(5)等角度的分布在每根所述副刀梁(2)的外側(cè)端部；所述主刀梁(1)和副刀梁(2)靠近所述中心滾刀(3)處安裝有中心刮刀(6)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)機(jī)刀盤結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主刀梁(1)為十字分布，所述副刀梁(2)為y形分布，相鄰兩個(gè)所述主刀梁(1)與副刀梁(2)之間的夾角為45度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)機(jī)刀盤結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述副刀梁(2)表面固接有耐磨復(fù)合鋼板。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)機(jī)刀盤結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主刀梁(1)和副刀梁(2)上均安裝有泡沫噴頭(9)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)機(jī)刀盤結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主刀梁(1)和副刀梁(2)上均安裝有磨損檢測(cè)刀(10)，所述磨損檢測(cè)刀(10)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)刀具磨損程度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)機(jī)刀盤結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述副刀梁(2)布設(shè)有若干個(gè)撕裂刀(11)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)機(jī)刀盤結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述盾構(gòu)刀盤的外周鑲嵌有耐磨鋼板。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的一種盾構(gòu)機(jī)刀盤結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述盾構(gòu)刀盤的直徑為6480mm。

技術(shù)總結(jié)

本實(shí)用新型涉及盾構(gòu)機(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種盾構(gòu)機(jī)刀盤結(jié)構(gòu)，包括盾構(gòu)刀盤，盾構(gòu)刀盤上固定有成角度交替設(shè)置的主刀梁和副刀梁；主刀梁的中心部位并排等間距安裝有中心滾刀，主刀梁的中心遠(yuǎn)離中心滾刀側(cè)安裝有正面滾刀，主刀梁邊緣兩側(cè)均勻?qū)ΨQ設(shè)置有正面刮刀且外側(cè)端部設(shè)置有邊緣刮刀；副刀梁外側(cè)端部安裝有周邊滾刀，周邊滾刀的數(shù)量為12把，3把周邊滾刀等角度的分布在每根副刀梁的外側(cè)端部；主刀梁和副刀梁靠近中心滾刀處安裝有中心刮刀。本實(shí)用新型增加了周邊滾刀的數(shù)量，使得周邊滾刀軌跡數(shù)量增加，盾構(gòu)刀盤的破巖能力得到提升，盾構(gòu)刀盤直徑變大，能夠?qū)崿F(xiàn)在小半徑硬巖地層轉(zhuǎn)彎。彎。彎。

技術(shù)研發(fā)人員：唐震東 黃鑫 關(guān)維軍 康洪信 李小康

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵建大橋工程局集團(tuán)第二工程有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.11.11

技術(shù)公布日：2022/3/22