[实用新型]盾构机用弧形先行刀

说明书

技术领域

本实用新型属于盾构机配件，具体涉及一种安装在盾构机刀盘上的弧形先行刀。

背景技术

随着我国城市化进程的进一步推进，城市地下交通抠扭的规划、组建与施工要求越来越高，而盾构工法以其地质条件的适应性、施工速度快、对周边环境干扰少成为城市地下交通抠扭施工首选的工法。盾构机利用刀盘的转动，带动刀盘上设置的刀具对岩石、土层、砂石等进行开沟、碾压，破碎和切削完成工程掘进。根据工程要求及地质条件选择合适的刀盘，安装相应的刀具。刀具一般分为先行刀、刮刀和滚刀。先行刀在设计中主要考虑与切削刀组合协同工作，先行刀是在切削刀切削土体之前先行切削土体，将土体切割分块，为切削刀组创造良好的切削条件。主要适合于松散体地层及砂卵石地层，在这种地质条件下先行刀替代滚刀，由于自身不转动，只作微小的摆动，有效的防止了因刀具自转而产生的磨损，又能有效切削掘进面，增加刀盘的开口率，防止在刀盘中心部位形成泥饼，减少刀盘被堵的几率，能明显提高掘进速度。先行刀按其安装位置及作用不同，分为撕裂刀、羊角刀、耙齿刀等，上述几种刀具分别在弧形刀体、羊角形刀体二羊角处、耙齿形刀体上开口焊接条状合金或合金块。都存在刀体外露耐磨性能差、焊接合金易脱落报废、切削土体塑流性较差等现象，使用寿命短。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种耐磨性能高，显著增加切削土体的塑流性，增加刀盘的开口率，降低切削刀具的扭矩，提高切削刀具组的切削效率，减少切削刀具组的磨耗，可替代原有的盾构机用先行刀。

这种盾构机用弧形先行刀，包括刀体，其特征在于，所述刀体上表面为弧形，在刀体的左右两侧心中部位为梯形凸台，凸台中部内凹槽内焊接有方形合金体，左右两侧与焊接合金体呈弧形，在刀体的顶部左右两端设置有一个开式槽，开式槽内焊接有大合金体，大合金体采用单斜面弧形过渡，刀体顶部中心部位设置有三个内凹槽，内凹槽内焊有高出刀体的条状合金体，顶部大合金体与条状合金体均成放射状分布，与弧形相衔接。

刀体上表面弧形是以刀盘的中心为半径所成的圆弧，离刀盘中心越近刀体弧形的圆心角越大，弯曲程度增大。

在刀体的前后弧形端面、顶面及左右两侧及其它外露部位堆焊耐磨层或喷涂耐磨材料。

在刀体底部中间有一条凹槽与刀座的凸台相衔接。

本实用新型采用上述结构后，弧形先行刀通过刀座安装在盾构机刀盘上，随着刀盘的正反向运动，先行刀顶部大合金体先接触岩土，大合金体与岩土形成较大冲击，刀盘载荷突然升高，岩土表面弹性变形，切削力迅速增加，由于大合金体采用单斜面弧形过渡，能有效避让与岩土的撞击，并对岩土进行压实。被压实的岩土由顶部高出刀体的合金体进行切削，由于周围未损岩土的约束，岩土破裂，切削力继续增加，岩土破裂的运动趋势推动周围岩土向前运动。当裂纹延伸至周围未损岩土的自由表面时，刀具前方的岩土与底部岩土发生分离。形成切屑由另一个大合金体再次进行处理分流。从而保证了对开挖面进行挤压、开沟、破碎的先行作业。由于刀体采用弧形结构，刀体两侧呈梯形状便于岩土的分流，减少岩土向刀盘中心挤压堆积。弧形先行刀为保护刀体、提高了刀体的耐磨性而增大了合金面，先行刀顶部合金体略高于刀体避免了岩土对刀体的直接磨损，有效的保护了刀体,延长了刀体使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型主视图

图2为本实用新型侧视图

图3为本实用新型俯视图

附图中，1、刀体，2、大合金体，3、条状合金体，4，方形合金体，5安装凸台，6、耐磨层,7、凹槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明。

在图1、图2和图3中，这种盾构机用弧形先行刀，包括刀体1，所述刀体上1表面为弧形，在刀体1的左右两侧心中部位为梯形凸台，凸台中部内凹槽内焊接有方形合金体4，左右两侧与焊接合金体呈弧形，在刀体的顶部左右两端设置有一个开式槽，开式槽内焊接有大合金体2，大合金体2采用单斜面弧形过渡，刀体1顶部中心部位设置有三个内凹槽，内凹槽内焊有高出刀体的条状合金体3，顶部大合金体2与条状合金体3均成放射状分布，与弧形相衔接。

刀体1上表面弧形是以刀盘的中心为半径所成的圆弧，离刀盘中心越近刀体弧形的圆心角越大，弯曲程度增大。

在刀体1的前后弧形端面、顶面及左右两侧及其它外露部位堆焊耐磨层6。

在刀体1底部中间有一条凹槽7与刀座的凸台相衔接。