用于上软下硬地质施工的盾构机刀盘.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114673515A(43)申请公布日2022.06.28(21)申请号202210246962.X(22)申请日2022.03.14(71)申请人中国水利水电第十四工程局有限公司地址650041云南省昆明市自由贸易试验区昆明片区官渡区环城东路192号(72)发明人康斌李慧鹏朱燕毕沈俊荣张进益(74)专利代理机构天津盛理知识产权代理有限公司12209专利代理师陈娟(51)Int.Cl.E21D9/08(2006.01)F16F15/06(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称用于上软下硬地质施工的盾构机刀盘(57)摘要本发明涉及盾构机领域，具体为一种用于上软下硬地质施工的盾构机刀盘。包括盘体、阻尼器，所述盘体的工作面均布制有多个滚刀安装槽，在每一滚刀安装槽的内壁均制有两刀轴安装槽，所述刀轴安装槽用于安装滚刀的刀轴。所述阻尼器固装在所述滚刀安装槽的底部，所述阻尼器为两个，分别作用于滚刀两侧刀轴上。所述刀轴安装槽的截面为拱形，使刀轴可在垂直于刀盘方向进行移动。本发明避免了盾构机在作业过程中，刀具在软硬交界的地方容易磕碰岩面，造成刀圈崩坏的问题。与此同时在实现过程中，尽可能保留盾构机滚刀原有的安装方式，极力缩减了解决方案的资金成本。CN114673515ACN114673515A权利要求书1/1页1.一种用于上软下硬地质施工的盾构机刀盘，包括：盘体(1)，所述盘体(1)的工作面均布制有多个滚刀安装槽(11)，在每一滚刀安装槽(11)的内壁均制有两刀轴安装槽(111)，所述刀轴安装槽(111)用于安装滚刀(2)的刀轴(21)，所述刀轴安装槽(111)使刀轴(21)可在垂直于盘体(1)方向移动；阻尼器，所述阻尼器固装在所述滚刀安装槽(11)的底部，所述阻尼器为两个，分别作用于滚刀两侧刀轴(21)上。2.根据权利要求1所述的用于上软下硬地质施工的盾构机刀盘，其特征在于：所述的阻尼器为弹簧阻尼器(3)。3.根据权利要求2所述的用于上软下硬地质施工的盾构机刀盘，其特征在于：所述的弹簧阻尼器(3)包括弹簧(33)及弹簧支撑件，所述弹簧支撑件为伸缩杆(32)。4.根据权利要求3所述的用于上软下硬地质施工的盾构机刀盘，其特征在于：所述伸缩杆的顶部固装有刀轴连接件。5.根据权利要求4所述的用于上软下硬地质施工的盾构机刀盘，其特征在于：所述刀轴连接件包括一托板，所述托板为弧形板(35)，所述弧形板(35)的半径与所述刀轴(21)半径相当。6.根据权利要求5所述的用于上软下硬地质施工的盾构机刀盘，其特征在于：所述托板与刀轴(21)的接触面上固装有插销(36)，所述刀轴(21)上制有插孔(211)。7.根据权利要求5所述的用于上软下硬地质施工的盾构机刀盘，其特征在于：所述刀轴连接件为一插销(36)，所述刀轴(21)上制有插孔(111)。8.根据权利要求3或4所述的用于上软下硬地质施工的盾构机刀盘，其特征在于：所述弹簧支撑件上安装有弹簧限位件。9.根据权利要求1所述的用于上软下硬地质施工的盾构机刀盘，其特征在于：所述刀轴安装槽(111)的截面为拱形。2CN114673515A说明书1/4页用于上软下硬地质施工的盾构机刀盘技术领域[0001]本发明属于盾构领域，涉及刀盘，尤其是一种用于上软下硬地质施工的盾构机刀盘。背景技术[0002]盾构法以其适应性好，对周围环境干扰小，高效、安全等特点作为首选隧道施工方法，盾构法采用盾构机来进行挖掘作业。盾构机的刀盘是安装在盾构机前面的旋转部分，通过在刀盘上安装不同的刀具，以适应不同地质施工的要求，分别完成软土和硬岩的开挖。在硬岩地质下进行施工时，盾构机滚刀是掘进过程中的主要切削部件，滚刀工作过程中，主要依靠刀圈对岩石的挤压和摩擦进行破岩。在上软下硬地质下进行盾构施工时，由于下部硬岩与上部软岩强度差异大，开挖面地层强度剧烈变化造成冲击荷载对盾构滚刀影响严重，刀具在软硬交界的地方容易磕碰岩面，造成刀圈崩坏，其工作环境更加恶劣，受力条件更加复杂，若经常更换滚刀将影响施工效率，增加掘进成本。因此，需要采取一些措施降低滚刀在上软下硬地质下受到的冲击载荷，进而延长刀具的使用寿命、提高盾构的施工频率、减少换刀次数。[0003]关于降低滚刀在上软下硬地质下受到的冲击载荷，延长刀具使用寿命方面国内外也采取了各种各样的方法。目前，有的人采取的方法是对刀盘的结构进行改造，若采取这种方法需要重新定制刀盘，加工周期长，且费用较高；有的人通过改变刀具的轮廓尺寸，优化其表面结构，改变刀具受力以期减少刀具的磨损，这种方法比较严重的弊端是需要重新制定锻造模具尺寸，需要投入较多的费用；还有的人对盾构掘进参数进行控制，降低推力，调整掘进参数，严格控制出渣量，加大同步注浆量