CN217538702U - 一种用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的盾构刀盘装置及盾构机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的盾构刀盘装置，其中，一种用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的盾构刀盘装置，包括刀盘主体、辐条和辐板，刀盘主体选用面板为耐磨板的复合式刀盘，且刀盘主体的开口率为42％‑48％；四个辐条相交处为刀盘中心区，刀盘中心区上设有四个高压喷水结构；辐条和辐板的正面分别设有泡沫注入孔，刀盘中心区上设有双刃滚刀。一种盾构机，包括所述的用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的盾构刀盘装置。一种用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的盾构刀盘装置采用耐磨板，提高了耐磨性能；通过高压喷水结构能够快速清理砂石粉尘，通过双刃滚刀提高切削效率；通过增大开口率降低结泥饼的风险。

Description

一种用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的盾构刀盘装置及 盾构机

技术领域

本实用新型属于盾构机刀盘技术领域，具体涉及一种用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的盾构刀盘装置及盾构机。

背景技术

随着社会经济飞速发展以及城市化进程的发展，城市地铁交通在社会公共功能中的作用日益突出，地铁网在逐渐加密。在城市中修建盾构隧道过程中，经常遇到无法避让桩基的情况，穿越既有结构物桩基的情况越来越多。传统的方法是将上部构筑物拆除后进行原地拔桩。这种方式虽然相对安全成熟，但是存在着对周围环境影响大、成本高、工期长、严重影响城市交通等不足。

盾构直接切削穿越桩基难度很大，使用目前现有盾构机切削穿越桩基会令刀具磨损严重，并且在具有钢筋混凝土桩基的地层中更换刀具的危险性很高，若能对盾构机改进加强直接破除并穿越桩基，将可为盾构隧道线路规划提供更多的可选性与灵活性，也可避免给繁忙的城市交通带来不利影响。

因此，为了解决修建盾构隧道过程中，遇到无法避让桩基的现有问题，有必要提出一种新型用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的新型盾构机刀盘。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的盾构刀盘装置及盾构机 ，用以解决现有技术中存在的上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的盾构刀盘装置，包括刀盘主体、辐条和辐板，刀盘主体选用面板为耐磨板的复合式刀盘，且刀盘主体的开口率为42％-48％；辐条和辐板各设有四个，且沿刀盘主体的周向，辐条和辐板交错且等间隔固定在刀盘主体的正面上；

四个辐条相交处为刀盘中心区，辐板自刀盘主体的外周延伸至刀盘中心区，刀盘中心区上设有四个高压喷水结构，高压喷水结构位于相邻辐条之间，高压喷水结构与辐板一一对应设置；

辐条和辐板的正面分别设有单刃滚刀和泡沫注入孔，辐条和辐板的侧面分别设有刮刀，刀盘中心区上设有双刃滚刀。

在本实用新型提供的一种可能的设计中，刀盘主体的面板采用网格堆焊法制成，且开口率为45％。

在本实用新型提供的一种可能的设计中，刮刀包括标准刮刀和周边刮刀，标准刮刀共有52把并分别位于辐条的侧面或辐板的侧面，周边刮刀共有16把并均匀固定在刀盘主体最外侧。

在本实用新型提供的一种可能的设计中，单刃滚刀构造为镶合金齿滚刀。

在本实用新型提供的一种可能的设计中，单刃滚刀包括面滚刀和边滚刀，面滚刀共有19把并分别设置在四个辐条上，边滚刀共有11把，分别设置在刀盘主体的最外侧和其中两个辐板的最外侧。

在本实用新型提供的一种可能的设计中，双刃滚刀构造为镶合金齿滚刀，且双刃滚刀设有6把并均位于刀盘中心区上。

在本实用新型提供的一种可能的设计中，泡沫注入孔设有6个，泡沫注入孔分别设置在其中两个辐条和其中两个辐板上。

第二方面，本实用新型提供了一种盾构机，包括所述的用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的盾构刀盘装置。

有益效果：

选用耐磨板，以提高刀盘主体的耐磨性能，降低切削桩基过程中刀盘主体受到的磨损，以提高刀盘主体的使用寿命。增大刀盘主体的开口率，降低刀盘主体中心结泥饼的风险，降低故障率，减少停机维护时间。

同时，通过辐条限制出刀盘中心区，在刀盘中心区布设了高压喷水结构和双刃滚刀，高压喷水结构能够快速清理土仓内的砂石粉尘，降低粉尘污染，达到保护环境的目的，双刃滚刀提高切削桩基的效率，切削桩基更为高效，有助于缩短工期。

附图说明

图1为一种用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的盾构刀盘装置的结构示意图。

图中：

1、刀盘主体；2、辐条；3、辐板；4、刀盘中心区；5、高压喷水结构；6、泡沫注入孔；7、单刃滚刀；8、面滚刀；9、边滚刀；10、双刃滚刀；11、刮刀； 12、标准刮刀；13、周边刮刀。

具体实施方式

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，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本实用新型作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

实施例：

如图1所示，第一方面，本实用新型提供了一种用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的盾构刀盘装置(以下简称盾构刀盘装置)，包括刀盘主体1、辐条2 和辐板3，刀盘主体1选用面板为耐磨板的复合式刀盘，且刀盘主体1的开口率为42％-48％；辐条2和辐板3各设有四个，且沿刀盘主体1的周向，辐条2和辐板3交错且等间隔固定在刀盘主体1的正面上；

四个辐条2相交处为刀盘中心区4，辐板3自刀盘主体1的外周延伸至刀盘中心区4，刀盘中心区4上设有四个高压喷水结构5，高压喷水结构5位于相邻辐条2之间，高压喷水结构5与辐板3一一对应设置；

辐条2和辐板3的正面分别设有单刃滚刀7和泡沫注入孔6，辐条2和辐板 3的侧面分别设有刮刀11，刀盘中心区4上设有双刃滚刀10。

本盾构刀盘装置选用耐磨板，以提高刀盘主体1的耐磨性能，降低切削桩基过程中刀盘主体1受到的磨损，以提高刀盘主体1的使用寿命。增大刀盘主体1 的开口率，降低刀盘主体1中心结泥饼的风险，降低故障率，减少停机维护时间。

同时，通过辐条2限制出刀盘中心区4，在刀盘中心区4布设了高压喷水结构5和双刃滚刀10，高压喷水结构5能够快速清理土仓内的砂石粉尘，降低粉尘污染，达到保护环境的目的，双刃滚刀10提高切削桩基的效率，切削桩基更为高效，有助于缩短工期。

此外，本盾构刀盘装置间距结构简单、施工方便的优点，实用性好。

单刃滚刀7、双刃滚刀10和刮刀11相互配合，以切削前进方向上的土层、桩基等。泡沫注入孔6用于向土仓内注入泡沫、膨润土或者聚合物以对渣土特性进行改善。

可选地，如图1所示，四个辐条2呈十字形固定在刀盘主体1的正面上，四个辐条2相交处为中心向外延伸一段距离以划分出刀盘中心区4，且刀盘中心区 4的具体直径可根据实际施工条件进行适当增减。相邻两辐条2之间固定有一辐板3，则四个辐板3呈X形固定在刀盘主体1的正面，且四个辐板3未相交。高压喷水结构5设有四个并与辐板3一一对应设置，则高压喷水结构5位于刀盘中心区4并位于辐板3与辐条2相交处之间，进一步，高压喷水结构5选用任意合适的市售型号，在此不再赘述。

下面结合本盾构刀盘装置的具体结构进行进一步说明：

在本实用新型提供的一种可能的设计中，刀盘主体1的面板采用网格堆焊法制成，且开口率为45％。

基于上述技术方案，通过堆焊获得性能优良的堆焊层，以改善刀盘主体1的性能，既对刀盘主体1进行了修复，又可以提高其耐磨性能。此外，通过网格化堆焊层，抗磨损性能更高，更符合本盾构刀盘装置的使用要求。

其中，开口率可以根据实际盾构条件而定，包括但不限于42％、43.5％、45％、46.5％和48％。

在本实用新型提供的一种可能的设计中，刮刀11包括标准刮刀12和周边刮刀13，标准刮刀12共有52把并分别位于辐条2的侧面或辐板3的侧面，周边刮刀13共有16把并均匀固定在刀盘主体1最外侧。

基于上述技术方案，针对于刮刀11所布设位置不同，设置不同类型的刮刀 11，以提高刮刀11的工作效率。

可选地，如图1所示，其中两个辐条2的两侧面各设有5把标准刮刀12，剩余两个辐条2的两侧面各设有4把标准刮刀12，辐板3的两侧面各设有2把标准刮刀12，共52把。对于周边刮刀13，如图1所示，每个辐条2和辐板3靠近刀盘主体1最外侧的一端设有周边刮刀13，且每个辐条2和辐板3的两侧各设有一周边刮刀13。

在本实用新型提供的一种可能的设计中，单刃滚刀7包括但不限于镶合金齿滚刀，也可以根据实际盾构条件选用任意合适的滚刀。

在本实用新型提供的一种可能的设计中，单刃滚刀7包括面滚刀8和边滚刀 9，面滚刀8共有19把并分别设置在四个辐条2上，边滚刀9共有11把，分别设置在刀盘主体1的最外侧和其中两个辐板3的最外侧。

其中，单刃滚刀7布设的作用与刮刀11相同，在此不再赘述。

可选地，四个辐条2上分别设有面滚刀8，以使面滚刀8覆盖辐条2位于刀盘中心区4外至辐条2最外端的部分，以提高切削覆盖的面积。对于边滚刀9，如图1所示，其中2把边滚刀9固定在辐板3的最外侧，其余边滚刀9沿刀盘主体1的最外侧间隔设置在刀盘主体1上。

在本实用新型提供的一种可能的设计中，双刃滚刀10包括但不限于镶合金齿滚刀，也可以根据实际盾构条件选用任意合适的滚刀。

且双刃滚刀10设有6把并均位于刀盘中心区4上。可选地，如图1所示，辐条2相交处设有2把双刃滚刀10，四个辐条2位于刀盘中心区4内的部分上各设有1把双刃滚刀10。

在本实用新型提供的一种可能的设计中，泡沫注入孔6设有6个，泡沫注入孔6分别设置在其中两个辐条2和其中两个辐板3上。

可选地，如图1所示，辐条2和辐板3上各设有3个泡沫注入孔6，其中，其中一个辐条2的最外端设有1个泡沫注入孔6，其中两个辐条2位于刀盘中心区4内部分各设有1个泡沫注入孔6。其中一个辐板3上设有1个泡沫注入孔6，另一个辐板3上设有2个泡沫注入孔6。

基于所述的盾构刀盘装置，在此介绍一种盾构机，所述的盾构机包括所述的用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的盾构刀盘装置。该盾构机可有效切削桩基，便于在城市环境中施工。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的盾构刀盘装置，其特征在于，包括刀盘主体(1)、辐条(2)和辐板(3)，刀盘主体(1)选用面板为耐磨板的复合式刀盘，且刀盘主体(1)的开口率为42％-48％；辐条(2)和辐板(3)各设有四个，且沿刀盘主体(1)的周向，辐条(2)和辐板(3)交错且等间隔固定在刀盘主体(1)的正面上；

四个辐条(2)相交处为刀盘中心区(4)，辐板(3)自刀盘主体(1)的外周延伸至刀盘中心区(4)，刀盘中心区(4)上设有四个高压喷水结构(5)，高压喷水结构(5)位于相邻辐条(2)之间，高压喷水结构(5)与辐板(3)一一对应设置；

辐条(2)和辐板(3)的正面分别设有单刃滚刀(7)和泡沫注入孔(6)，辐条(2)和辐板(3)的侧面分别设有刮刀(11)，刀盘中心区(4)上设有双刃滚刀(10)。

2.根据权利要求1所述的用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的盾构刀盘装置，其特征在于，刀盘主体(1)的面板采用网格堆焊法制成，且开口率为45％。

3.根据权利要求1所述的用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的盾构刀盘装置，其特征在于，刮刀(11)包括标准刮刀(12)和周边刮刀(13)，标准刮刀(12)共有52把并分别位于辐条(2)的侧面或辐板(3)的侧面，周边刮刀(13)共有16把并均匀固定在刀盘主体(1)最外侧。

4.根据权利要求1所述的用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的盾构刀盘装置，其特征在于，单刃滚刀(7)构造为镶合金齿滚刀。

5.根据权利要求1或4所述的用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的盾构刀盘装置，其特征在于，单刃滚刀(7)包括面滚刀(8)和边滚刀(9)，面滚刀(8)共有19把并分别设置在四个辐条(2)上，边滚刀(9)共有11把，分别设置在刀盘主体(1)的最外侧和其中两个辐板(3)的最外侧。

6.根据权利要求1所述的用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的盾构刀盘装置，其特征在于，双刃滚刀(10)构造为镶合金齿滚刀，且双刃滚刀(10)设有6把并均位于刀盘中心区(4)上。

7.根据权利要求1所述的用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的盾构刀盘装置，其特征在于，泡沫注入孔(6)设有6个，泡沫注入孔(6)分别设置在其中两个辐条(2)和其中两个辐板(3)上。

8.一种盾构机，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的用于复合地层中切削钢筋混凝土桩基的盾构刀盘装置。

Images