[发明专利]适用于上软下硬地层的盾构刀具结构

说明书

本发明涉及一种适用于上软下硬地层的盾构刀具结构，属于工程机械技术领域。该适用于上软下硬地层的盾构刀具结构，包括刀盘面板、外圆破碎刀具、切削刀具、滚刀和螺旋输送机，刀盘面板边缘凸设有一圈凸台，外圆破碎刀具设置在凸台上；刀盘面板凸设有加强梁，滚刀设置在加强梁上；刀盘面板的凸台和加强梁之间设有切削刀具，切削刀具包括刀具本体和安装块，刀具本体设置有主位刀，刀具本体的上端均匀间隔设置有三片次位刀。本发明的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构在刀盘面板旋转时外圆破碎刀具从上层较软的底层向下冲击，撞击下层较硬底层，达到预破碎的效果，相对于传统盾构机的刀具结构更加适应上软下硬地层，破碎和掘进效率大大提升。

技术领域

本发明涉及一种适用于上软下硬地层的盾构刀具结构，属于工程机械技术领域。

背景技术

盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。

盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。

目前盾构机在对上软下硬地层进行挖掘时，盾构机的刀具结构无法很好的进行掘进，下层较硬地层往往使得挖掘困难，掘进效率低下。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种掘进效率高的用于上软下硬地层的盾构刀具结构。

本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种适用于上软下硬地层的盾构刀具结构，包括刀盘面板、外圆破碎刀具、切削刀具、滚刀和螺旋输送机，刀盘面板边缘凸设有一圈圆环状的凸台，外圆破碎刀具均布设置在凸台上；刀盘面板凸设有加强梁，加强梁由刀盘面板中心向外程放射状分布，滚刀均匀间隔设置在加强梁上；螺旋输送机设置在刀盘面板的中心处；

刀盘面板的凸台和加强梁之间均布设置有切削刀具，切削刀具包括刀具本体和安装块，刀具本体的下端与安装块制为一体，刀具本体的右上角设置有主位刀，刀具本体的上端均匀间隔设置有至少三片次位刀。

上述技术方案的改进是：外圆破碎刀具为八块，八块外圆破碎刀具沿凸台圆周方向均匀间隔设置。

上述技术方案的改进是：加强梁为八根，八根加强梁均匀间隔设置。

上述技术方案的改进是：切削刀具的次位刀为三片。

上述技术方案的改进是：切削刀具的安装块开设有两个安装孔，两个安装孔对称设置。

上述技术方案的改进是：外圆破碎刀具表面设置有高硅铝合金层。

上述技术方案的改进是：切削刀具的表面设置有金刚石耐磨层。

上述技术方案的改进是：外圆破碎刀具表面的高硅铝合金层厚度为500-900μm。

上述技术方案的改进是：切削刀具的表面的金刚石耐磨层厚度为200-600μm。

上述技术方案的改进是：外圆破碎刀具和切削刀具的材质为钨钢。

本发明采用上述技术方案的有益效果是：