泥水平衡頂管機內凹形刀盤的製作方法
2023-05-22 02:26:16
專利名稱：泥水平衡頂管機內凹形刀盤的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種泥水平衡頂管機，尤其是一種能切削及二次破碎巖土的泥水平衡頂管機刀盤。
背景技術：
目前，現有的泥水平衡頂管機刀盤，在開挖如丹陽自來水公司採用頂管法施工取長江水而興建的Dgl.8 X 1700M兩根取水管。管頂標高-45 40M之間。管道主要穿越層粉質粘土，層粉砂土，層粉質粘土，層強風化花崗巖含中風化花崗巖石塊時，無法切削及二次破碎巖土，刀盤的剛度和強度不夠，刀盤開口率低。發明內容
本發明是要提供一種泥水平衡頂管機刀盤，該刀盤可適應複雜土層的掘進要求，並且具有開口率高、能對開挖面進行支護、抗磨損性好以及能二次破碎巖土等特點。
為實現上述目的，本發明的技術方案是:一種泥水平衡頂管機內凹型刀盤，包括刀盤體，主切削刀及先行刀，其特點是:刀盤體由輻條、側板、筋板、外緣板、後蓋板、耐磨合金條和支撐梁焊接而成，輻條呈向內凹形狀，輻條之間通過側板、筋板和外緣板連接成一體；各輻條上設置主切削刀和先行刀。
刀盤體內部為內刀盤體，外部為外刀盤體，內刀盤體中的一條掘削軌跡上配置二把主切削刀和二把先行刀；外刀盤中的一條掘削軌跡上配置三把主切削刀和三把先行刀，最外一條掘削軌跡上配置十二把刮刀。
刀盤體中心設有泥水倉刀盤，泥水倉刀盤四個支撐杆上裝有四把中心切削刀。
主切削刀的高度為60mm，先行刀的高度為80mm。
輻條為四條，並伸向中心部位，呈外大內小的梯形結構，開口率60%。
本發明的有益效果是: 1.刀盤為凹形形式，可適應複雜土層的掘進要求: O凹形刀盤增大了平衡支撐開挖面的穩定作用。
2)具有足夠的剛度和強度用於支撐開挖面和承受掘進中的推力及扭矩。
3)刀盤配置先行刀，保證盤面上有足夠的刀具數量、種類和合適的安裝位置。在開挖面進行首次破碎，有效開挖，並且保證足夠的壽命。
4)合適的刀盤開口率(60%)能保證渣土進入泥水倉的順暢性。
2.刀盤對開挖面的具有支護性能 凹形刀盤把開挖泥土從外周面先切削逐漸至中心，這樣大大增加支撐開挖面的穩定。
3.刀盤及刀具具有抗磨損性能 4.具有二次破碎能力。
圖1是本發明的結構主視圖； 圖2是圖1的左視圖。
具體實施方式
下面結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。
如圖1，2所示，本發明的泥水平衡頂管機內凹型刀盤，包括刀盤體1，主切削刀2，先行刀3等。
刀盤體I由輻條6、側板、筋板、外緣板、後蓋板、耐磨合金條和支撐梁焊接而成，輻條6呈向內凹形狀，輻條6之間通過側板、筋板和外緣板連接成一體；各輻條6上設置主切削刀2和先行刀3。
一、刀盤為凹形形式，可適應複雜土層的掘進要求: O凹形刀盤增大了平衡支撐開挖面的穩定作用。
2)具有足夠的剛度和強度用於支撐開挖面和承受掘進中的推力及扭矩。
3)刀盤配置先行刀，保證盤面上有足夠的刀具數量、種類和合適的安裝位置。在開挖面進行首次破碎，有效開挖，並且保證足夠的壽命。
4、合適的刀盤開口率(60%)能保證渣土進入泥水倉的順暢性。
二、刀盤主體為條幅式，鋼板焊接結構: 刀盤為凹形條幅式，加網格、中間四輻條的面板型，中間支持方式，刀盤主體結構由輻條6、側板、筋板、外緣板、後蓋板、耐磨合金條和支撐梁焊接而成，整體性強。在各輻條6上設置了主切削刀2及先行刀3，可以順時針或逆時針迴轉對開挖面進行掘削的構造。對丹陽工程中的堅硬粘土、砂層及強風化圓礫等土質都能很好的適應。考慮到如果在粘性土層中施工，可能會產生粘性土粘附在刀盤及縫隙上從而引起堵塞。為了防止中央部位的堵塞，在有限中央部位儘可能增加開口，輻條6設計為四條，儘可能伸向中心部位，另加網格，呈外大內小的梯形結構，開口率60%。
三、刀盤對開挖面的支護性能: 泥水平衡頂管機其原理主要是依靠泥水在開挖面所形成的泥膜及在泥水倉中的泥水壓力與開挖面水土壓力保持平衡，但刀盤面也可以起到一定的平衡開挖面穩定的作用，因此，凹形刀盤把開挖泥土從外周面先切削逐漸至中心，這樣大大增加支撐開挖面的穩定。
四、超長距離頂管對刀盤及刀具的抗磨損性能: I)刀盤設計充分考慮了施工地層對刀盤具有較大的磨損性，因此，在刀盤外周磨損距離較多的部位堆焊了大量的網格狀耐磨硬質合金，及刀盤面板上攪拌棒、刀盤中心板等處。
2)刀具類型 刀盤上配置了用於硬土層切削的刀具包括正面主切削刀2、先行刀3、周邊刮刀5和中心切削刀4，為了滿足本工程的要求，提高切削刀具的切削性能及使用壽命，本次配置的刀具:採用高度為60mm的主切削刀2。為了提高主切削刀的壽命另外配置高度為80mm的先行刀3。
刀盤體分為內、外二部分，內刀盤體中的一條掘削軌跡上配置了二把主切削刀2，二把先行刀3 ;外刀盤體中的一條掘削軌跡上配置了三把主切削刀2，三把先行刀3 ；另夕卜，在外刀盤體最外周的一條掘削軌跡上配置了十二把刮刀5。通過這樣的刀具配置形成立體交叉可以增強切削刀具及刀具的掘進壽命滿足超長距離頂管掘進一次破碎效果大大減輕刀具及面板的磨損。見圖1五、二次破碎形式 在泥水倉刀盤的四個支撐杆上裝有四把菠蘿刀(中心切削刀4)(見圖1)，該刀尖上焊有硬質合金刀頭。刀盤一次切土後其中的土塊、石塊、碎石再經菠蘿刀輾軋破碎後成為碎塊、渣漿，經排泥管道吸出。在丹陽工程曾軋碎江底遺留的鋼板，軋成碎片被排出井內接受桶內(有兩蘿筐)，使用效果很好。
權利要求
1.一種泥水平衡頂管機內凹型刀盤，包括刀盤體(1)，主切削刀(2)及先行刀(3)，其特徵在於:所述刀盤體(I)由輻條(6)、側板、筋板、外緣板、後蓋板、耐磨合金條和支撐梁焊接而成，輻條(6)呈向內凹形狀，輻條(6)之間通過側板、筋板和外緣板連接成一體；各輻條(6)上設置主切削刀(2)和先行刀(3)。
2.根據權利要求1所述的泥水平衡頂管機內凹型刀盤，其特徵在於:所述刀盤體(I)內部為內刀盤體，外部為外刀盤體，內刀盤體中的一條掘削軌跡上配置二把主切削刀(2)和二把先行刀(3);外刀盤體中的一條掘削軌跡上配置三把主切削刀(2)和三把先行刀(3)，最外一條掘削軌跡上配置十二把刮刀(5 )。
3.根據權利要求1所述的泥水平衡頂管機內凹型刀盤，其特徵在於:所述刀盤體(I)中心設有泥水倉刀盤，泥水倉刀盤四個支撐杆上裝有四把中心切削刀(4 )。
4.根據權利要求1所述的泥水平衡頂管機內凹型刀盤，其特徵在於:所述主切削刀(2)的高度為60mm,先行刀(3)的高度為80mm。
5.根據權利要求1所述的泥水平衡頂管機內凹型刀盤，其特徵在於:所述輻條(6)為四條，並伸向中心部位，呈外大內小的梯形結構,開口率60%。
全文摘要
本發明涉及一種泥水平衡頂管機內凹型刀盤，包括刀盤體，主切削刀及先行刀，刀盤體由輻條、側板、筋板、外緣板、後蓋板、耐磨合金條和支撐梁焊接而成，輻條呈向內凹形狀，輻條之間通過側板、筋板和外緣板連接成一體；各輻條上設置主切削刀及先行刀。刀盤體內部為內刀盤體，外部為外刀盤體，內刀盤體中的一條掘削軌跡上配置二把主切削刀和二把先行刀；外刀盤中的一條掘削軌跡上配置三把主切削刀和三把先行刀，最外一條掘削軌跡上配置十二把刮刀。本發明可適應複雜土層的掘進要求，並且具有開口率高、能對開挖面進行支護、抗磨損性好以及能二次破碎巖土等特點。
文檔編號E21D9/10GK103161472SQ20111041081
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月12日 優先權日2011年12月12日
發明者吳靜雯, 徐玉夏, 張海鋒, 施雨, 劉松華, 陳永飛 申請人:上海市基礎工程有限公司