[实用新型]一种大直径市域快轨盾构刀盘的刀具分层布置结构

说明书

本实用新型基于大直径市域快轨盾构刀盘磨损规律，为提高刀具切削效率，设计一种大直径市域快轨盾构刀盘的刀具分层布置结构，该刀盘结构由刀盘本体和安装的刀具组成，刀盘本体安装有撕裂刀、刮刀和中心鱼尾刀，通过对盾构刀盘进行优化设计，可有效降低刀盘在长距离砂卵石地层中掘进的磨损，一定程度上提高了刀盘的耐磨性能，使之更适应于砂卵石地层长距离施工。施工中不进行开仓换刀等辅助施工措施，节省换刀费用，良好的解决了长距离施工换刀导致工期延误的问题，降低施工人员作业风险。

技术领域

本发明涉及盾构刀盘领域，尤其是一种大直径市域快轨盾构刀盘的刀具分层布置结构。

背景技术

目前轨道交通已成为各大城市解决公共交通出行困难问题的重要方案，而城市地区受限于其地表存在构筑物及交通干线，土体中存在较多既有管线，因此对施工引起地表及土体的位移要求比较严格，盾构工法便在这种环境下应运而生。但随着轨道交通不断发展，目前单个盾构区间长度甚至已超过2500m，而在富含石英成分的砂卵石地层中进行掘进对刀具磨损非常严重，若不对盾构刀盘进行重新优化设计，则难以保证盾构长距离安全、高效的施工，轻则造成盾构刀盘磨损过大，需开仓换刀，延误工期；重则造成盾构刀盘刀具脱落，无法保证有效的开挖直径，甚至导致盾构受困于地下，难以脱困，造成极大的经济浪费。而目前针对刀盘结构形式及刀盘布置方式研究的多为6.28m直径的盾构，缺乏对市域快轨9.0m级别盾构的相关研究，因此本设计针对这种缺陷进行相应刀盘结构与刀具分层布置进行相关研究，提出一种新型盾构到盘结构形式及刀具分层布置方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种大直径市域快轨盾构刀盘的刀具分层布置结构，针对市域快轨盾构刀盘刀具的布置问题，尤其是针对长距离砂卵石地层的大直径(9.0m级) 市域快轨盾构刀盘，对盾构刀盘的优化与设计，提出了一种新型的盾构刀盘、刀具布置形式，可有效降低刀盘在长距离砂卵石地层中掘进的磨损，使之更适应于砂卵石地层长距离施工，达到快速、安全、降低盾构换刀频率，提高掘进效率等目的。具体实现如下：

一种大直径市域快轨盾构刀盘的刀具分层布置结构，包括刀盘本体与安装于刀盘本体的刀具，所述刀具有撕裂刀、刮刀和中心鱼尾刀，撕裂刀在整个刀盘上共有26条切削轨迹，依次计为B1～B26，刮刀在整个刀盘上共有17条切削轨迹，依次计为1#～17#，其序号越大代表该刀具距离刀盘中心越远，所述刀具具体设置如下：

保径撕裂刀，3层，位于切削轨迹B26上，交错布置于主梁和副梁间的周边外圆环；

周边撕裂刀，2层，位于切削轨迹B24、B25上，交错布置于主梁和副梁间的周边外圆环上；

正面撕裂刀，2层，位于切削轨迹B2-B25上，交错布置于主梁和副梁上；

中心撕裂刀，位于切削轨迹B1上，布置于内圈主梁上；

中心鱼尾刀，布置于刀盘中心；

周边刮刀，位于切削轨迹B25上，布置于主梁和副梁末端的周边外圆环上；

正面刮刀，位于切削轨迹B2-B25上，布置于主梁和副梁上。

优选地，所述3层保径撕裂刀分别为6把刀高220mm，6把刀高190mm，6把刀高155mm，均匀交错布置。

优选地，所述2层周边撕裂刀为每条切削轨迹6把刀高190mm，3把刀高155mm，均匀交错布置。

优选地，所述正面撕裂刀包括正面外圈撕裂刀和正面内圈撕裂刀，同一主梁或副梁上相邻位置高低相间，同一轨迹上主梁与副梁上相邻位置高低相间。

优选地，所述正面外圈撕裂刀位于切削轨迹B13-B25上，布置于外圈主梁和副梁上， 2层正面外圈撕裂刀为每条切削轨迹3把刀高190mm，3把刀高155mm，全断面均匀交错布置，同臂径向和同轨迹环向高低相间。