CN214145502U - 一种顶管施工切削刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种顶管施工切削刀具，包括刀盘，所述刀盘包括多条辐向刀盘面和连接在所述辐向刀盘面之间的多条环向刀盘面，所述辐向刀盘面上设置有刀具，相邻的所述环向刀盘面之间存在间距；所述环向刀盘面和所述辐向刀盘面之间形成第一开孔，所述第一开孔内相邻或相对的内壁上连接有条形筋，所述条形筋能够将每个所述第一开孔分隔形成多个第二开孔；本实用新型利用条形筋将第一开孔分隔形成多个第二开孔，条形筋能够增大刀盘的开孔数量，并缩小单个开孔的面积，同时还能保证刀盘总的开孔面积大小，因此，能够利用刀盘的开孔结构对中风化泥质粉砂岩进行破碎开挖，提高了开挖效率，并能够确保切削的渣料及时有效排除。

Description

一种顶管施工切削刀具

技术领域

本实用新型涉及泥水平衡顶管技术领域，特别是涉及一种顶管施工切削刀具。

背景技术

非开挖工程技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的，它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。顶管是地下管道非开挖施工的一种，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。

在顶管施工过程中，机头带动切削刀具进行顶进开挖，需要根据地质条件选用合适的刀盘或刀具，泥水平衡顶管机顶进在现有技术中，对于中风化泥质粉砂岩施工方面主要存在施工进度过慢，往往施工速度相较于其他地层时间过长。主要原因在于进料口偏小，且进料口仅在刀齿处预留，不能确保切削的渣料及时进入泥水仓有效排除。

申请公布号为CN 106555595 A的中国专利公开了沙漠顶管机的切削刀盘，刀盘面板沿环周方向设置有四根宽辐条和四根窄辐条，宽辐条两侧均呈八字形对称设置有若干对主切削刀，每个宽辐条的若干对主切削刀之间设置有多个间隔布置的强先行刀；四根窄辐条上沿径向均布有多个砂砾刀，砂砾刀之间以及刀盘面板的外周均布有多个辅助切削刀，砂砾刀的高度高于主切削刀；该方案中只是以四根宽辐条和四根窄辐条作为刀盘面板，虽然宽辐条呈八字形在一定程度上增大了刀盘面板设置刀具的面积，但是，总体上只是相当于设置有较大面积的几个单一开孔，不利于泥土和砂岩的破碎，一方面可能会增大刀具的磨损，另一方面也不利于渣料或泥浆的回流排出，并不利于中风化泥质粉砂岩的开挖。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种顶管施工切削刀具，以解决上述现有技术存在的问题，利用条形筋将第一开孔分隔形成多个第二开孔，条形筋能够增大刀盘的开孔数量，并缩小单个开孔的面积，同时还能保证刀盘总的开孔面积大小，因此，能够利用刀盘的开孔结构对中风化泥质粉砂岩进行破碎开挖，提高了开挖效率，并能够确保切削的渣料及时有效排除。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种顶管施工切削刀具，包括刀盘，所述刀盘包括多条辐向刀盘面和连接在所述辐向刀盘面之间的多条环向刀盘面，所述辐向刀盘面上设置有刀具，相邻的所述环向刀盘面之间存在间距；所述环向刀盘面和所述辐向刀盘面之间形成第一开孔，所述第一开孔内相邻或相对的内壁上连接有条形筋，所述条形筋能够将每个所述第一开孔分隔形成多个第二开孔。

优选地，所述条形筋辐向设置在相邻的所述环向刀盘面之间，所述第二开孔为扇形孔，距离所述刀盘中心越远，所述第一开孔被分隔形成的所述扇形孔数量越多。

优选地，所述条形筋采用截面为圆形的钢筋。

优选地，所述环向刀盘面上设置有耐磨焊条。

优选地，所述耐磨焊条成折线形布置，凸出所述环向刀盘面2-3mm。

优选地，所述辐向刀盘面包括间隔设置的第一辐向刀盘面和第二辐向刀盘面，所述第一辐向刀盘面上设置有正刀和先行刀，所述第二辐向刀盘面上设置有主切削刀；最外侧的所述环向刀盘面上设置有强先行刀，内侧的所述环向刀盘面上设置有单刃大正刀。

优选地，所述第一辐向刀盘面或所述第二辐向刀盘面两侧的所述环向刀盘面，在同一环向上，有一侧不设置所述单刃大正刀或两侧均不设置所述单刃大正刀。

优选地，在所述环向刀盘面上，所述单刃大正刀成组布置，且在外侧设置有第三开孔。

优选地，所述第一辐向刀盘面和所述第二辐向刀盘面均成十字形布置。

优选地，所述先行刀沿辐向布置，所述正刀布置在所述先行刀所在辐向区域的两侧。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

(1)本实用新型通过将刀盘设置成由环向刀盘面和辐向刀盘面连接的结构，使得刀盘上形成多个第一开孔，在第一开孔内设置条形筋，利用条形筋将第一开孔分隔形成多个第二开孔，条形筋能够增大刀盘的开孔数量，并缩小单个开孔的面积，同时还能保证刀盘总的开孔面积大小，因此，本实用新型能够利用刀盘的开孔结构对中风化泥质粉砂岩进行破碎开挖，提高了开挖效率，并能够确保切削的渣料及时有效排除；

(2)本实用新型条形筋辐向设置在相邻的环向刀盘面之间，并且随着第一开孔的面积增大，条形筋的设置数量也随之增多，能够将第一开孔分隔形成多个扇形的第二开孔，从而能够将第一开孔进行均匀分隔，在对被开挖土层或砂层进行切削和排渣时避免受力不均匀，从而提高刀盘和刀具的运行稳定性，还能够避免局部刀具磨损状况不一致导致整体切削力减弱；

(3)本实用新型在环向刀盘面上设置有耐磨焊条，耐磨焊条能够提高环向刀盘面的耐磨程度，对环向刀盘面进行有效保护，另外，还在一定程度上能够辅助切削或搅动砂石泥浆，提高了切削和排渣能力；

(4)本实用新型在环向刀盘面上还设置有单刃大正刀，能够辅助辐向刀盘面上的主刀具进行切削，从而能够弥补主刀具切削不到位的情况，并能够在一定程度上降低主刀具的磨损状态，同时，在单刃大正刀的外侧还设置有第三开孔，从而能够进一步的提高排渣能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的主视图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为单刃大正刀的设置结构示意图；

其中，1、刀盘；11、第一辐向刀盘面；12、第二辐向刀盘面；13、环向刀盘面；2、主切削刀；3、单刃大正刀；4、强先行刀；5、正刀；6、先行刀；7、耐磨焊条；8、条形筋；9、第三开孔；10、第二开孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种顶管施工切削刀具，以解决现有技术存在的问题，利用条形筋将第一开孔分隔形成多个第二开孔，条形筋能够增大刀盘的开孔数量，并缩小单个开孔的面积，同时还能保证刀盘总的开孔面积大小，因此，能够利用刀盘的开孔结构对中风化泥质粉砂岩进行破碎开挖，提高了开挖效率，并能够确保切削的渣料及时有效排除。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-2所示，本实用新型提供一种顶管施工切削刀具，包括刀盘1，刀盘1用于支撑和固定刀具，并与动力主轴连接实现刀盘1的旋转，带动刀具转动，对土层或岩层进行切削加工，刀盘1安装刀具的一面为平面结构，并设置有多个开孔，开孔用于排除渣料或泥浆，刀盘1的另一面可以具有轴向延伸的结构，用于加强刀盘1的整体结构刚度；例如，刀盘1可以采用QB235-B材质，厚度≥40mm，刀盘1上设置有多个开孔，开孔沿环向均匀布置，并且，最外侧的开孔尺寸不大于15cm，内侧的开孔不小于10cm；刀盘1包括多条辐向刀盘面和连接在辐向刀盘面之间的多条环向刀盘面13，辐向刀盘面上设置有刀具，刀具可以沿辐向均匀布置，也就是说，在整个刀盘1的直径范围内均匀布置有刀具进行切削；对于辐向刀盘面和环向刀盘面13之间的连接方式，可以是整体加工成型，例如在整个板材上切割挖孔加工得到，也可以是分块焊接，例如，分别裁切制作出辐向刀盘面和环向刀盘面13，然后在进行焊接连接；需要注意的是，相邻的环向刀盘面13之间存在间距，该间距能够形成刀盘1上的开孔，具体的，相邻的环向刀盘面13与相邻的辐向刀盘面围成环形空间，该环形空间即为第一开孔，第一开孔透过刀盘1连通刀盘1的两面，从而能够将刀盘1工作面产生的砂石泥浆输送到刀盘1的非工作面一侧；第一开孔内相邻或相对的内壁上连接有条形筋8，条形筋8可以为普通的截面为圆形的钢筋、条形钢板或者柱形钢板等结构，连接时可以通过焊接的方式固定在第一开孔的内壁上，此处所说的内壁包括环向刀盘面13和辐向刀盘面，条形筋8在与环向刀盘面13和辐向刀盘面连接后能够将每个第一开孔分隔形成多个第二开孔10；条形筋8的设置能够增大刀盘1的开孔数量，并缩小单个开孔的面积，同时还能基本保证刀盘1总的开孔面积大小(条形筋8占用第一开孔的面积有限)，因此，本实用新型能够利用刀盘1的开孔结构对中风化泥质粉砂岩进行破碎开挖，提高开挖效率，并能够确保切削的渣料及时有效排除。

如图1所示，条形筋8辐向设置在相邻的环向刀盘面13之间，其中，环向刀盘面13可以在圆周方向形成整圈，也就是说，每个被辐向刀盘面分隔的区域内的环向刀盘面13均采用相同的布置方式，此时，环向刀盘面13与辐向刀盘面所围成的第一开孔为由刀盘1中心向远离中心方向逐渐增大的扇形孔，在辐向设置的条形筋8的分隔下，第二开孔10也为扇形孔，并且，随着距离刀盘1中心越远，第一开孔的面积增大，条形筋8的设置数量也随之增多，能够将第一开孔分隔形成多个扇形的第二开孔10，从而能够将第一开孔进行均匀分隔，在对被开挖土层或砂层进行切削和排渣时避免受力不均匀，从而提高刀盘1和刀具的运行稳定性，还能够避免局部刀具磨损状况不一致导致整体切削力减弱。

进一步的，条形筋8采用截面为圆形的钢筋，该种类型的钢筋取材方便，容易获得，而且，截面为圆形的形状不会造成对砂石泥浆的流动的阻碍，也就是说，在设置钢筋后，能够增大第二开孔10的数量，但是不会占用过多的第一开孔的开孔面积，从而在根本上相对于现有的刀盘1结构仍旧是显著的增大了刀盘1的开孔面积，能够有效的排出渣料或泥浆。

如图1所示，环向刀盘面13上设置有耐磨焊条7，耐磨焊条7为丝状或条状结构，可以通过焊接方式固定在环向刀盘面13的表面，具体在布置时可以成折线、曲线或间断线，以提高环向刀盘面13的耐磨程度，对环向刀盘面13进行有效保护，另外，还在一定程度上能够辅助切削或搅动砂石泥浆，提高了切削和排渣能力。

如图1所示，耐磨焊条7可以成折线形布置，凸出环向刀盘面13约2-3mm，形成局部凸起，由于成折线形，在折角处还能形成对刀盘1旋转方向的砂层、土层或砂石泥浆的包裹，从而能够进一步的辅助切削或搅动砂石泥浆，提高切削和排渣能力。

如图1-2所示，辐向刀盘面包括间隔设置的第一辐向刀盘面11和第二辐向刀盘面12，第一辐向刀盘面11的宽度可以大于第二辐向刀盘面12的宽度，形成大小间隔布置的辐向刀盘面的结构，需要说明的是，第一辐向刀盘面11和第二辐向刀盘面12作为刀盘1的主体结构，可以进行加厚或者增加轴向厚度以增加结构强度和刚度的设置；第一辐向刀盘面11和第二辐向刀盘面12上设置有主刀具，具体的，第一辐向刀盘面11上设置有正刀5和先行刀6，第二辐向刀盘面12上设置有主切削刀2；环向刀盘面13上设置有辅助刀具，具体的，最外侧的环向刀盘面13上设置有强先行刀4，内侧的环向刀盘面13上设置有单刃大正刀3；其中，强先行刀4主要对顶管顶进过程中的切削半径进行控制；先行刀6主要作用在于对整块岩石进行撕裂破碎；正刀5的作用在于辅助先行刀6对岩石进行再次破碎，对先行刀6未能进行撕裂的位置再次进行撕裂破碎；主切削刀2的作用在于对撕裂破碎残存的岩渣进行清理；单刃大正刀3用于弥补部分主刀具切削不到位和减小主刀具的磨损，并能够在一定程度上降低主刀具的磨损状态。

如图1所示，对于单刃大正刀3的布置方式，一般为分散布置，在同一环向上间隔布置，也就是说，在被第一辐向刀盘面11或第二辐向刀盘面12分隔的相邻区域内布置方式并不相同，在同一环向的环向刀盘面13上，在第一辐向刀盘面11的一侧不设置单刃大正刀3或两侧均不设置单刃大正刀3，或者，在第二辐向刀盘面12的一侧不设置单刃大正刀3或两侧均不设置单刃大正刀3，例如，在环向刀盘面13上不均匀添加16组32把单刃大正刀3，当然，可以根据实际情况进行适当的增减以及调整单刃大正刀3的位置。

如图3所示，在环向刀盘面13上，单刃大正刀3成组布置，每组包括相对设置的两个单刃大正刀3，且在外侧设置有第三开孔9，第三开孔9的设置能够进一步的提高刀盘1的开孔面积大小，从而能够进一步的提高排渣能力。

如图1所示，第一辐向刀盘面11和第二辐向刀盘面12均可以成十字形布置，在第一辐向刀盘面11和第二辐向刀盘面12间隔布置的情况下，整个辐向刀盘面形成米字型。

对于第一辐向刀盘面11上的刀具设置结构，可以是将先行刀6沿辐向布置，正刀5布置在先行刀6所在辐向区域的两侧，并且，先行刀6的辐向间距可以大于正刀5的辐向间距，正刀5可以采用70*60*60规格。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种顶管施工切削刀具，其特征在于：包括刀盘，所述刀盘包括多条辐向刀盘面和连接在所述辐向刀盘面之间的多条环向刀盘面，所述辐向刀盘面上设置有刀具，相邻的所述环向刀盘面之间存在间距；所述环向刀盘面和所述辐向刀盘面之间形成第一开孔，所述第一开孔内相邻或相对的内壁上连接有条形筋，所述条形筋能够将每个所述第一开孔分隔形成多个第二开孔。

2.根据权利要求1所述的顶管施工切削刀具，其特征在于：所述条形筋辐向设置在相邻的所述环向刀盘面之间，所述第二开孔为扇形孔，距离所述刀盘中心越远，所述第一开孔被分隔形成的所述扇形孔数量越多。

3.根据权利要求2所述的顶管施工切削刀具，其特征在于：所述条形筋采用截面为圆形的钢筋。

4.根据权利要求3所述的顶管施工切削刀具，其特征在于：所述环向刀盘面上设置有耐磨焊条。

5.根据权利要求4所述的顶管施工切削刀具，其特征在于：所述耐磨焊条成折线形布置，凸出所述环向刀盘面2-3mm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的顶管施工切削刀具，其特征在于：所述辐向刀盘面包括间隔设置的第一辐向刀盘面和第二辐向刀盘面，所述第一辐向刀盘面上设置有正刀和先行刀，所述第二辐向刀盘面上设置有主切削刀；最外侧的所述环向刀盘面上设置有强先行刀，内侧的所述环向刀盘面上设置有单刃大正刀。

7.根据权利要求6所述的顶管施工切削刀具，其特征在于：所述第一辐向刀盘面或所述第二辐向刀盘面两侧的所述环向刀盘面，在同一环向上，有一侧不设置所述单刃大正刀或两侧均不设置所述单刃大正刀。

8.根据权利要求6所述的顶管施工切削刀具，其特征在于：在所述环向刀盘面上，所述单刃大正刀成组布置，且在外侧设置有第三开孔。

9.根据权利要求8所述的顶管施工切削刀具，其特征在于：所述第一辐向刀盘面和所述第二辐向刀盘面均成十字形布置。

10.根据权利要求8所述的顶管施工切削刀具，其特征在于：所述先行刀沿辐向布置，所述正刀布置在所述先行刀所在辐向区域的两侧。

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