[实用新型]一种大直径泥水盾构机常压滚刀新型刀圈

说明书

本实用新型公开了一种大直径泥水盾构机常压滚刀新型刀圈，包括由刀圈模锻制作的滚刀刀圈本体，滚刀刀圈本体的外缘开设有呈圆周阵列分布的锯型口，锯型口内侧设有球磨体。该实用新型提供的大直径泥水盾构机常压滚刀新型刀圈结合传统光面刀圈的强度及适用性广泛的优点及楔形齿刀圈的附着力、易转动性、异常磨损几率小的优点，能适应不同地层的掘进需求，在硬岩盾构掘进中掌子面情况复杂的条件下表现优异，掘进距离长，刀具使用寿命明显增长，降低了换刀频次，提高了施工效率。避免了传统光面刀圈不转造成的刀圈偏磨、崩刃、断圈及楔形齿刀圈掉齿、碎齿等滚刀异常损坏的情况。

技术领域

本实用新型涉及硬岩掘进中盾构机配件技术领域，具体来说涉及一种大直径泥水盾构机常压滚刀新型刀圈。

背景技术

随着地铁施工、综合管廊的发展，城市地下空间可利用的资源逐渐减少，后期规划的盾构隧道线路将不可避免地将线路设计成线型复杂，位于大埋深、地质情况差的地下空间中。盾构机在复杂的地质中掘进不仅对施工单位的作业水平要求较高，对盾构机的耐用性也是较大的考验。

在盾构机掘进开挖中，主要靠盾构机刀盘上配置的各种刀具对土体进行切削开挖。根据地质情况的不同，软土掘进中主要配置刮刀，硬岩掘进中主要配置滚刀、切刀。刀具配置的是否合理，刀具的质量好坏直接影响着盾构掘进的施工进度，影响着施工效益。

硬岩掘进中盾构机主要配置的刀具是滚刀。滚刀刀圈基本以光面刀圈、楔形齿刀圈为主：

光圈刀圈，刀圈硬度在HRC(57-60)度区间，冲击功(Ku)16J--32J区间，传统光面刀圈缺点在于遇到掌子面岩层软弱不均、不平整时刀圈对于岩面的附着力不够，容易出现停滞不转现象，在盾构机推进过程中出现偏磨、崩刃、弦磨现象，造成滚刀失效。

楔形齿刀圈，刀圈母材硬度在HRC(42±1)度，冲击功(Ku)50J，其缺点如下：在刀圈上增设若干楔形齿合金粒，刀圈呈现齿轮状态，增加了对岩面的着附力，使刀圈更容易转起来。楔形齿合金粒成分为钨Wc、钴Co等，形成的状态类似于混凝土，硬度较高，HRA85度，具有很好的耐磨性。在耐磨的同时不耐撞击，容易碎裂，造成滚刀失效。

在硬岩掘进过程中，滚刀作为一种消耗配件，刀具的损坏是不可避免的。在复杂地层中掘进，传统光圈滚刀和楔形齿滚刀的异常损坏严重，造成掘进困难、较大的施工风险等，严重制约着施工进度，影响施工效益。

成为了现阶段亟待解决的问题。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的上述问题，本实用新型的一方面目的在于提供一种大直径泥水盾构机常压滚刀新型刀圈，可根据盾构机掘进地层的地质情况，综合盾构机的掘进参数，在传统光面刀圈的刃口上，根据需求设计不同数量的锯型口，以匹配不同的地质需求及掘进需求。

技术方案

为了实现上述目的，本实用新型提供的一种大直径泥水盾构机常压滚刀新型刀圈，包括由刀圈模锻制作的滚刀刀圈本体，然后在球化退火使刀圈释放应力，所述滚刀刀圈本体的外缘开设有呈圆周阵列分布的锯型口，所述锯型口内侧设有球磨体，最后在进行真空热处理、回火等工艺将刀圈进行加强刀圈硬度(HRC50')、韧性(冲击功32J)。

作为优选，所述滚刀刀圈本体的内侧安装有滚刀刀毂。

作为优选，所述锯型口具体为圆弧状。

有益效果

与现有技术相比较，本实用新型提供的一种大直径泥水盾构机常压滚刀新型刀圈，具备以下有益效果：

1、该实用新型，结合传统光面刀圈的强度及适用性广泛的优点及楔形齿刀圈的附着力、易转动性、异常磨损几率小的优点，能适应不同地层的掘进需求。

2、该实用新型，在硬岩盾构掘进中掌子面情况复杂的条件下表现优异，掘进距离长，刀具使用寿命明显增长，降低了换刀频次，提高了施工效率。