CN104278994A - 适应软土层的盾构机刀盘 - Google Patents

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CN104278994A
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杜云龙
林洋
吕一藤
楼岱
陈军强
管天有
陈骏烽
沈杰
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    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • E21D9/08—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield

Abstract

本发明的目的在于提供一种改进的盾构刀盘，以增强盾构机在软弱地层中的适应性。为实现所述目的的适应软土层的盾构机刀盘，包括多根辐条以及刀盘周全结构，其特征在于，在辐条的各间隔区域增加楔形面板，以减小刀盘开口率；在楔形面板内弧侧增加加强环梁，加强环梁的两端和辐条连接，楔形面板外弧侧与刀盘周圈结构连接。

Description

适应软土层的盾构机刀盘
技术领域
本发明涉及工程机械装置，尤其涉及盾构机刀盘。
背景技术
现今世界各国城市地铁隧道的建设主要采用盾构法施工，由于不同地区的地质条件差异较大，对盾构刀盘的结构形式及参数要求也不同。长江三角洲部分城市具有淤泥质粉质粘土等高压缩性、高含水量的软弱地层，使现有的盾构机还不能完全适应软土地区的隧道掘进施工。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的盾构刀盘，以增强盾构机在软弱地层中的适应性。
为实现所述目的的适应软土层的盾构机刀盘，包括多根辐条以及刀盘周全结构，其特征在于，在辐条的各间隔区域增加楔形面板，以减小刀盘开口率；在楔形面板内弧侧增加加强环梁，加强环梁的两端和辐条连接，楔形面板外弧侧与刀盘周圈结构连接。
所述的盾构机刀盘，其中，所述辐条为6根。
所述的盾构机刀盘，其中，所述盾构机刀盘的开口率为40％。
本发明通过对现有开口率较大的刀盘通过合理的增加面板结构使刀盘开口率适当减小，在保证盾构机性能和安全性的前提下，有效的提高了盾构机在软弱地层中的适应性。
附图说明
图1是改进后的盾构刀盘的主视图。
图2是改进前的盾构刀盘的主视图。
具体实施方式
如图2所示，盾构刀盘包括六根辐条1和刀盘周圈结构2，相邻辐条1之间为扇形的间隔区域，其开口率大致为60％。
如图1所示，改进后的盾构刀盘在原盾构刀盘的基础上增加了楔形面板3和加强环梁4，即在相邻辐条1之间的各间隔区域分别增加了楔形面板3，以减小刀盘开口率，其开口率大致为40％。在楔形面板3内弧侧增加加强环梁4，加强环梁4的两端和辐条1连接，楔形面板3外弧侧与刀盘周圈结构2连接。各连接处可以采用低温保护焊接技术进行刀盘改造焊接，保证刀盘几何参数与钢材物理性能符合机械性能要求。
请参看下表，下表为刀盘扭矩验算。
经上述验算可知，对刀盘总扭矩产生影响的正面阻力扭矩增加约450kN，辐条搅拌阻力减小约260kN.m，因此计算得实际扭矩增加仅为6%，为安全考虑，计算时忽略辐条搅拌阻力的减小，如上表，所需扭矩增加至3783.3kN.m，远小于盾构装备扭矩，安全系数大于1.38，因此刀盘改装后，设备性能仍充分满足隧道掘进施工需要。
前述实施例主要针对长江三角洲部分城市的淤泥质粉质粘土等高压缩性、高含水量的软弱地层，但本发明的刀盘也适合其他需要改变开口率的地层。

Claims (3)

1.适应软土层的盾构机刀盘，包括多根辐条以及刀盘周全结构，其特征在于，在辐条的各间隔区域增加楔形面板，以减小刀盘开口率；在楔形面板内弧侧增加加强环梁，加强环梁的两端和辐条连接，楔形面板外弧侧与刀盘周圈结构连接。
2.如权利要求1所述的盾构机刀盘，其特征在于，所述辐条为6根。
3.如权利要求1所述的盾构机刀盘，其特征在于，所述盾构机刀盘的开口率为40％。
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PB01 Publication
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