[发明专利]盾构刀具

说明书

本发明涉及一种盾构刀具，安装于盾构刀盘的中心区域，所述盾构刀具包括：刀桶；围绕所述刀桶中心处并于所述刀桶的表面均匀布设的多个刀叶，所述刀叶固设于所述刀桶的表面，且所述刀叶为弧形片体状；以及驱动连接所述刀桶的动力结构，所述动力结构驱动所述刀桶进行旋转。本发明的盾构刀具上通过设置均匀布设的多个刀叶，且刀叶跟随着刀桶经动力结构的驱动而进行自转，刀叶的旋转能够将切割下来的泥土颗粒向刀盘中心区域的外部运输，从而防止了泥土颗粒在刀盘中心区域处的沉淀和结泥的效果，解决了现有的滚刀易产生中心区域泥饼固结的问题。

技术领域

本发明涉及盾构施工领域，特指一种盾构刀具。

背景技术

随着我国大城市人口日益增多和地面交通设施的负荷日益加重，地下空间的开发利用就成了广大城市规划设计人员关注的焦点，盾构工法也在城市轨道交通工程中被广泛采用。在长江流域、珠江流域等地区盾构施工中，泥质砂岩地层是常见的穿越地质之一。在该类地层盾构掘进施工中，由于盾构刀盘直径大、开口率小、中心区域线速度低等原因，刀盘切削下来的细小砂土颗粒、碎屑在刀盘舱内重新聚集而成的半固结或固结块状体常会覆盖包裹中心区域刀具，导致刀具结泥饼，增加刀盘和刀具的负荷，加速刀具的磨损，造成盾构掘进速度明显降低。切削扭矩增大，同时造成土仓内温度升高，影响主轴承密封的寿命，严重时会造成主轴承密封老化破坏。

目前，大直径、小开口泥水盾构刀盘中心区域刀具常采用滚刀，如图1至图3所示，该滚刀11包括刀桶111和两个半圆形刀片112，刀桶111的表面1111上垂直设置两个半圆形刀片112，两个半圆形刀片112之间留设有设定间距，且两者平行设置。滚刀11主要依靠垂直力及滚动力破岩。若刀盘中心区域结泥，现有解决措施是在刀盘正面增加固定式冲洗口，向中心区域刀具冲刷。通常情况下该措施能在一定程度上解决上述问题，但仍存在缺陷，即当冲洗口本身堵塞时，无法继续发挥功能。因此，该措施并不能妥善解决泥水盾构施工的相应问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种盾构刀具，解决现有盾构刀盘上滚刀容易产生中心区域泥饼固结而影响泥水盾构施工的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种盾构刀具，安装于盾构刀盘的中心区域，所述盾构刀具包括：

刀桶；

围绕所述刀桶中心处并于所述刀桶的表面均匀布设的多个刀叶，所述刀叶固设于所述刀桶的表面，且所述刀叶为弧形片体状；以及

驱动连接所述刀桶的动力结构，所述动力结构驱动所述刀桶进行旋转。

本发明的盾构刀具不仅具有切割和搅拌泥土的功能，还具有将中部泥土向外输运的功能，从而达到了防止泥土颗粒在刀盘中心处沉淀、结泥的效果。本发明的盾构刀具上通过设置均匀布设的多个刀叶，且刀叶跟随着刀桶经动力结构的驱动而进行自转，刀叶的旋转能够将切割下来的泥土颗粒向刀盘中心区域的外部运输，从而防止了泥土颗粒在刀盘中心区域处的沉淀和结泥的效果，解决了现有的滚刀易产生中心区域泥饼固结的问题。

本发明盾构刀具的进一步改进在于，所述刀叶包括相对的弧形凹面和弧形凸面，相邻的两个刀叶中的一个刀叶上的弧形凹面面对另一个刀叶的弧形凸面设置。

本发明盾构刀具的进一步改进在于，所述刀叶上设于所述刀桶中心处的端部具有一倾斜顶面，所述倾斜顶面呈外高内低的倾斜状设置。

本发明盾构刀具的进一步改进在于，所述刀叶从靠近所述刀桶中心处的端部至远离所述刀桶中心处的端部的中间部分向侧向凸伸形成弧形状。

本发明盾构刀具的进一步改进在于，所述刀桶的中心处固设有连接柱，所述连接柱的四周围设所述刀叶，且所述刀叶的端部与所述连接柱固定连接。

本发明盾构刀具的进一步改进在于，所述刀叶呈倾斜状立设固定于所述刀桶的表面。