CN2661921Y - 偏心多轴多刀盘式掘进机的切削刀盘 - Google Patents

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王鹤林
宓佩明
刘豫东
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Abstract

一种偏心多轴多刀盘式掘进机的切削刀盘，属于建筑机械领域。本实用新型切削刀盘由两个旋转方向相反的矩形刀盘组成，在切削时两个旋转方向相反的矩形刀盘同步作偏心旋转切削，切削刀盘在半径为25cm的范围内运转，切削刀盘内设置一种进刀角、退刀角相等的全方位切削的十字形或者顶盖形切削刀，设置于四根偏心轴的前端部位，位于顶管的最前端，每个刀盘分别与四根偏心轴通过螺栓联接。本实用新型可对任意断面进行全断面切削，保持土压平衡，对周围土体扰动小；掘削转矩较小，减少施工成本，便于安装，拆开搬运，最适宜于大断面的异型断面施工，减少了刀头的磨耗，有利于长距离掘进。

Description

偏心多轴多刀盘式掘进机的切削刀盘
技术领域
本实用新型涉及的是一种用于隧道掘进的切削刀盘，特别是一种用于隧道掘进的偏心多轴多刀盘式掘进机的切削刀盘，属于隧道机械领域。
背景技术
在矩形隧道掘进施工过程中，由于会遇到机头背土、机头旋转等问题，地面的沉降控制、隧道的轴线控制都比圆形隧道推进难度更大。日本的各大建设公司和盾构制造商进行了各类机械式矩形盾构的研制和试验，其中最为成功的是石川岛播磨重工研制的DPLEX矩形盾构，是一种偏心多轴刀盘切削的土压平衡盾构。它为多轴单刀盘式的掘进机。而国内则有上海隧道股份有限公司研制的3.8×3.8m组合刀盘式矩形顶管机。但对于大断面、长距离的任意断面隧道施工，难度较大。经文献检索发现，中国专利号为：95243673.6，名称为：多刀盘顶管掘进机，申请人为：上海市第二市政工程公司顶管技术研究所，该实用新型专利自述：一种顶管技术领域的多刀盘顶管掘进机，其特征在于整机设置四个带有搅拌棒的刀盘整体，其刀盘伸向土舱，主轴座、减速器、联轴器和电机伸向动力舱内，动力舱壳体上分别相应设置四个纠偏油缸和油泵，整个机体内最底部斜设置一台螺旋输送机，改善过去的单一圆形切削断面。它可切削的断面为矩形或其他几何形状，并且其有结构简单和拆装方便功能。它是利用多个小刀盘对断面进行部分切削，在旋转时刀盘对断面内的土进行切削和搅拌，因此在切削矩形断面和其他几何形状断面时，它无法做到全断面切削，在其多个刀盘周围的土由于无法搅拌和切削，导致正面的土压力不均匀，不利于控制土压平衡，施工时极易引起地面的隆起和沉降。
发明内容
本实用新型针对现有技术的不足和缺陷，提供一种偏心多轴多刀盘式掘进机的切削刀盘，使其能进行矩形全断面施工，通过选定与掘削断面相似形状的切削刀盘形状，还能够掘削成所有的断面形状的隧道，并能适应大断面隧道的施工。在施工中能有效地控制土压平衡，保证地面建筑物不受损害，利用其断面形状建造人行通道、电缆隧道及共同沟等矩形及异形断面隧道。
本实用新型是通过如下的技术方案来实现的，本实用新型切削刀盘由两个旋转方向相反的矩形刀盘组成，在切削时两个旋转方向相反的矩形刀盘同步作偏心旋转切削，设置于四根偏心轴的前端部位，位于顶管的最前端，每个刀盘分别与四根偏心轴通过螺栓联接。
切削刀盘由两个旋转方向相反的矩形刀盘组成，它们在作切削运动时需保持同步，在其运转一周后，能对矩形全断面进行切削。在变换切削刀盘形状时，就可以构成圆形、椭圆形和马蹄形等各种各样掘削断面形状的盾构隧道。刀盘结构为网格状，掘进机支架，焊接安装着十字形刀具，所有的刀具随着刀盘都能够在一定的半径范围内运转自如，用这些钻头便可以完成隧道的全断面施工从事开挖面上的切削。
首先将大断面的切削断面分割为二，可以减小偏心轴的运转半径，从而降低切削驱动扭矩，并有利于偏心轴的加工及安装。其次，由于两个刀盘作同步相反运转，可以减少由于单向旋转产生的外力而致使掘进机发生偏移。
本实用新型利用两个旋转方向相反的矩形刀盘同步作偏心旋转切削，并通过对前部切削土进行改良，使整个矩形断面可得到充分良好的切削，并保持开挖面的稳定性。在刀盘上安装的十字形刀具，是一种进刀角、退刀角相等的，能作全方位切削的刀具。应用这样的刀头，可以切削大砾石和以纤维加固的高强度混凝土墙。随着切削刀盘作平行运动掘削地层，所有的切削刀头的掘削轨迹是小直径的圆环形状。几个切削器刀头轨迹的组合，就成为可作全断面的掘削。不仅可以使大断面左右两端出土平衡，而且可以避免由于螺旋输送机单向旋转而产生对壳体的旋转力。
本实用新型可对任意断面进行全断面切削，保持土压平衡，对周围土体扰动小；在同等截面积下，由于切削机的转动半径小，就可以做到掘削转矩较小，可减小装备扭矩，减少施工成本。并且，对数台驱动部分及两台刀盘部分，由于可以按小型化机组，便于安装，拆开搬运，最适宜于大断面的异型断面施工。由于切削刀盘的转动半径小，切削刀头的滑动距离变小，减少了刀头的摩耗，有利于长距离掘进。
附图说明
图1本实用新型结构示意主视图
图2为本实用新型结构示意侧视图
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型切削刀盘1由两个旋转方向相反的矩形刀盘2、3组成，在切削时两个旋转方向相反的矩形刀盘2、3同步作偏心旋转切削，设置于四根偏心轴4的前端部位，位于顶管的最前端，每个刀盘分别与四根偏心轴4通过螺栓5联接。切削刀盘1内设置一种进刀角、退刀角相等的全方位切削的十字形或者顶盖形切削刀6。切削刀盘1在半径为25cm的范围内运转。
切削刀盘1的结构为网格状。
切削刀盘1形状或者是圆形，或者是椭圆形，或者是马蹄形，或者是其他掘削断面形状。

Claims (3)

1、一种偏心多轴多刀盘式掘进机的切削刀盘，切削刀盘(1)由两个旋转方向相反的矩形刀盘(2)、(3)组成，在切削时两个旋转方向相反的矩形刀盘(2)、(3)同步作偏心旋转切削，其特征在于，切削刀盘(1)在半径为25cm的范围内运转，切削刀盘(1)内设置一种进刀角、退刀角相等的全方位切削的十字形或者顶盖形切削刀(6)，设置于四根偏心轴(4)的前端部位，位于顶管的最前端，每个刀盘分别与四根偏心轴(4)通过螺栓(5)联接。
2、根据权利要求1所述的偏心多轴多刀盘式掘进机的切削刀盘，其特征是，切削刀盘(1)的结构为网格状。
3、根据权利要求1或2所述的偏心多轴多刀盘式掘进机的切削刀盘，其特征是，切削刀盘(1)形状或者是圆形，或者是椭圆形，或者是马蹄形，或者是其他掘削断面形状。
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