長(zhǎng)距離頂進(jìn)施工用大直徑土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)內(nèi)凹型刀盤(pán)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種長(zhǎng)距離頂進(jìn)施工用大直徑土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)內(nèi)凹型刀盤(pán)，刀盤(pán)為幅條形，中間設(shè)有支撐，刀盤(pán)開(kāi)口率大，刀盤(pán)前部裝有切削刀、先行刀，刀盤(pán)背部設(shè)置有攪拌棒。本發(fā)明刀盤(pán)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，強(qiáng)度高，剛度大，耐磨程度高，壽命長(zhǎng)，具有足夠的剛度和強(qiáng)度用于支撐大直徑開(kāi)挖面承受掘進(jìn)中的推力和扭矩，能有效地保證開(kāi)挖直徑，并能破碎堅(jiān)硬或較硬巖土層及加固區(qū)水泥土等，能滿足超長(zhǎng)距離頂管在復(fù)雜地層中的施工要求。本發(fā)明幅條式刀盤(pán)面板和開(kāi)口率大以能保證渣土進(jìn)入土倉(cāng)的順暢性和減少刀具磨損，本發(fā)明配備的攪拌棒能有效地?cái)噭?dòng)土倉(cāng)內(nèi)土體，防止泥餅的產(chǎn)生，改良土體塑流性的功能，便于土體從土艙中輸出，加快出土速度，提高施工效率。
【專利說(shuō)明】長(zhǎng)距離頂進(jìn)施工用大直徑土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)內(nèi)凹型刀盤(pán)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑施工用的土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)，尤其是一種能切削及多次破碎水泥土及巖土長(zhǎng)距離頂進(jìn)施工用的大直徑土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)內(nèi)凹型刀盤(pán)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)有的土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)，在如白龍港污水處理南線東段工程SST2.2標(biāo)段外徑達(dá)4640mm且單次頂進(jìn)長(zhǎng)度達(dá)2039.82m頂管工程施工中會(huì)有一定的局限性。白龍港污水處理南線東段工程SST2.2標(biāo)段為目前最大直徑且同直徑最長(zhǎng)距離的頂管工程，頂管直徑大距離長(zhǎng)，需要有足夠的剛度和強(qiáng)度用于支撐開(kāi)挖面承受掘進(jìn)中的較大的推力和扭矩，因?yàn)轫斶M(jìn)距離長(zhǎng)需要刀盤(pán)的耐磨性能好且具有足夠的壽命。同樣因?yàn)橹睆酱缶嚯x長(zhǎng)，需要切削及輸出的土體量也大，這對(duì)頂管刀盤(pán)開(kāi)口率和切削出土等的施工效率也提出了更高的要求。頂管穿越的部分地段為迎賓高速原水泥土地基加固處理后的土層，需要切削及二次破碎水泥土，對(duì)刀盤(pán)的剛度和強(qiáng)度要求高。基于上述要求，現(xiàn)有的土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)或多或少都有一定的缺項(xiàng)，無(wú)法滿足背景工程的施工要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明是要解決現(xiàn)有的土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)強(qiáng)度和剛度不夠、刀盤(pán)開(kāi)口率底、耐磨性不夠及無(wú)法切削破碎水泥土等，無(wú)法滿足超長(zhǎng)距離超大距離頂管施工特別是快速施工的需要的技術(shù)問(wèn)題，而提供一種長(zhǎng)距離頂進(jìn)施工用大直徑土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)內(nèi)凹型刀盤(pán)。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種長(zhǎng)距離頂進(jìn)施工用大直徑土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)內(nèi)凹型刀盤(pán)，包括刀盤(pán)，其特點(diǎn)是:刀盤(pán)為幅條形，中間設(shè)有支撐，刀盤(pán)開(kāi)口率大，刀盤(pán)前部裝有切削刀、先行刀，刀盤(pán)背部設(shè)置有攪拌棒。
[0005]刀盤(pán)由輻條、外圈板、筋板、后蓋板、耐磨合金條和支撐梁焊接而成，輻條呈向內(nèi)凹形狀，輻條之間通過(guò)筋板和外圈板連接成一體。
[0006]刀盤(pán)上裝有18把0°切削刀、16把10°切削刀、16把15°切削刀、8把20°切削
刀、29把先行刀；在刀盤(pán)外圈磨損部位堆焊網(wǎng)狀耐磨硬質(zhì)合金，在刀盤(pán)外圈端面上裝有把周邊刀。
[0007]刀盤(pán)中心魚(yú)尾板上裝有12把中心刀。切削刀的高度為70mm，先行刀的高度為90mm，切削刀和先行刀由耐磨性和耐沖擊性優(yōu)越的礦山開(kāi)挖用超硬刀片材質(zhì)制成。
[0008]輻條為四條，并伸向中心部位，呈外大內(nèi)小的梯形結(jié)構(gòu)，刀盤(pán)開(kāi)口率66%。刀盤(pán)背部設(shè)置三條攪拌棒，刀盤(pán)背部外圈的輻條対撐處設(shè)置二條攪拌棒，刀盤(pán)背部中心部位設(shè)置一條攪拌棒。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:
(I)本發(fā)明刀盤(pán)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，強(qiáng)度高，剛度大，耐磨程度高，刀盤(pán)的設(shè)計(jì)及刀具的配置選擇及布局要求合理，壽命長(zhǎng)。[0010](2)刀盤(pán)對(duì)開(kāi)挖面具有支護(hù)性能，能起到平衡支撐開(kāi)挖面的穩(wěn)定作用。具有足夠的剛度和強(qiáng)度用于支撐大直徑開(kāi)挖面承受掘進(jìn)中的推力和扭矩。
[0011 ] (3)能有效地保證開(kāi)挖直徑，具有多次破碎能力，能破碎堅(jiān)硬或較硬巖土層及加固區(qū)水泥土等。
[0012](4)刀盤(pán)配置先行刀，先行刀可對(duì)被切削的土體進(jìn)行先行擾動(dòng)，減少刀盤(pán)切削的阻力。
[0013](5)幅條式刀盤(pán)面板和刀盤(pán)開(kāi)口率大(66%)能保證渣土進(jìn)入土倉(cāng)的順暢性和減少刀具磨損，攪拌棒能有效地?cái)噭?dòng)土倉(cāng)內(nèi)土體，防止泥餅的產(chǎn)生，改良土體塑流性的功能，便于土體從土艙中輸出，加快出土速度，提高施工效率。
[0014](6)能滿足超長(zhǎng)距離(單次掘進(jìn)2km以上)頂管在復(fù)雜地層中的施工要求。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)主剖視圖；
圖2是圖1的左視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實(shí)施實(shí)例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施實(shí)例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
[0017]如圖1，2所示，本發(fā)明的長(zhǎng)距離頂進(jìn)施工用大直徑土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)內(nèi)凹型刀盤(pán)，包括刀盤(pán)I以及切削刀具等，刀盤(pán)I結(jié)構(gòu)為幅條形中間支撐方式，刀盤(pán)開(kāi)口率大，在刀盤(pán)背部設(shè)置有攪拌棒7。刀盤(pán)I由輻條6、外圈板、筋板、后蓋板、耐磨合金條和支撐梁焊接而成，輻條6呈向內(nèi)凹形狀，輻條6之間通過(guò)筋板和外圈板連接成一體。在各幅條6上設(shè)置切削刀具，切削刀具包括切削刀2及先行刀3，這些刀具可對(duì)被切削的土體進(jìn)行先行擾動(dòng)，減少刀盤(pán)切削的阻力。
[0018]刀盤(pán)I上裝有18把0°切削刀2、16把10°切削刀2、16把15°切削刀2、8把20°切削刀2。刀盤(pán)主體上裝有29把先行刀3。刀盤(pán)I充分考慮地層對(duì)刀盤(pán)具有較大磨損性，在刀盤(pán)I外圈磨損較多部位堆焊大量的網(wǎng)狀耐磨硬質(zhì)合金，在刀盤(pán)I外圈端面上裝有8把周邊刀5，大大提高刀盤(pán)的耐磨性能，延長(zhǎng)其使用壽命。刀盤(pán)I中心魚(yú)尾板上裝有12把中心刀4。切削刀2的高度為70mm，先行刀3的高度為90mm。刀具采用耐磨性和耐沖擊性優(yōu)越的礦山開(kāi)挖用超硬刀片材質(zhì)。
[0019]輻條6為四條，并伸向中心部位，呈外大內(nèi)小的梯形結(jié)構(gòu)，刀盤(pán)開(kāi)口率66%，保證渣土進(jìn)入土倉(cāng)的順暢性和減少刀具磨損。刀盤(pán)背部設(shè)置3條攪拌棒7，其中刀盤(pán)背部外圈處輻條6対撐設(shè)置2條攪拌棒7，刀盤(pán)背部中心部位設(shè)置I條攪拌棒7，攪拌棒能有效地?cái)噭?dòng)土倉(cāng)內(nèi)土體，防止泥餅的產(chǎn)生，改良土體塑流性的功能，便于土體從土艙中輸出，加快出土速度，提高施工效率。
[0020]總的來(lái)說(shuō)本發(fā)明刀盤(pán)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，強(qiáng)度高，剛度大，耐磨程度高，刀盤(pán)的設(shè)計(jì)及刀具的配置選擇及布局要求合理，具有足夠的壽命，通過(guò)刀盤(pán)刀具的合理配置可大大減輕刀具及輻條的磨損，具有足夠的剛度和強(qiáng)度用于支撐大直徑開(kāi)挖面承受掘進(jìn)中的推力和扭矩，能有效地保證開(kāi)挖直徑，并能破碎堅(jiān)硬或較硬巖土層及加固區(qū)水泥土等，能滿足超長(zhǎng)距離(單次掘進(jìn)2km以上)頂管在復(fù)雜地層中的施工要求。
[0021]本發(fā)明應(yīng)用實(shí)施實(shí)例:
工程采用Φ4640πιπι頂管施工，為國(guó)內(nèi)最大直徑混凝土頂管，且單次頂進(jìn)長(zhǎng)度2039.82m，為同直徑最長(zhǎng)距離頂管。頂管穿越的部分地段為迎賓高速原水泥土地基加固處理后的土層，水泥土強(qiáng)度較高。
[0022]應(yīng)用本發(fā)明的大直徑土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)內(nèi)凹型刀盤(pán)施工，目前工程已經(jīng)順利頂進(jìn)完畢，工具管已經(jīng)準(zhǔn)確安全進(jìn)洞，檢查施工完畢進(jìn)洞后刀盤(pán)，刀盤(pán)刀具都完整無(wú)破損，且磨損也較小，刀盤(pán)刀具還能再次使用，可看出本發(fā)明的刀盤(pán)刀具有足夠的使用壽命。本工程頂管以0.05m/min快速頂進(jìn)時(shí)，本發(fā)明幅條式刀盤(pán)面板和刀盤(pán)開(kāi)口率大(66%)確保了開(kāi)挖下來(lái)的洛土進(jìn)入土倉(cāng)的順暢性，且通過(guò)攪拌棒有效地?cái)噭?dòng)土倉(cāng)內(nèi)土體，改良了土體塑流性的功能，土艙內(nèi)幾乎無(wú)泥餅的產(chǎn)生，出土速度快，相應(yīng)的施工效率也高?？偟膩?lái)說(shuō)應(yīng)用本發(fā)明在保證背景工程超長(zhǎng)距離超大直徑頂管保質(zhì)保量順利施工的同時(shí)，提高了施工效率，節(jié)省了工期節(jié)約了施工成本。
【權(quán)利要求】
1.一種長(zhǎng)距離頂進(jìn)施工用大直徑土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)內(nèi)凹型刀盤(pán)，包括刀盤(pán)(1)，其特征在于:所述刀盤(pán)(I)為幅條形，中間設(shè)有支撐，刀盤(pán)開(kāi)口率大，刀盤(pán)I前部裝有切削刀(2)、先行刀(3)，刀盤(pán)I背部設(shè)置有攪拌棒(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)距離頂進(jìn)施工用大直徑土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)內(nèi)凹型刀盤(pán)，其特征在于:所述刀盤(pán)(I)由輻條(6)、外圈板、筋板、后蓋板、耐磨合金條和支撐梁焊接而成，輻條(6)呈向內(nèi)凹形狀，輻條(6)之間通過(guò)筋板和外圈板連接成一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)距離頂進(jìn)施工用大直徑土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)內(nèi)凹型刀盤(pán)，其特征在于:所述刀盤(pán)(I)上裝有18把O。切削刀(2)、16把10°切削刀(2)、16把15°切削刀(2)、8把20°切削刀(2)、29把先行刀(3);在刀盤(pán)I外圈磨損部位堆焊網(wǎng)狀耐磨硬質(zhì)合金，在刀盤(pán)(I)外圈端面上裝有8把周邊刀(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)距離頂進(jìn)施工用大直徑土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)內(nèi)凹型刀盤(pán)，其特征在于:所述刀盤(pán)(I)中心魚(yú)尾板上裝有12把中心刀(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)距離頂進(jìn)施工用大直徑土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)內(nèi)凹型刀盤(pán)，其特征在于:所述切削刀(2)的高度為70mm，先行刀(3)的高度為90mm，切削刀(2)和先行刀(3)由耐磨性和耐沖擊性優(yōu)越的礦山開(kāi)挖用超硬刀片材質(zhì)制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的長(zhǎng)距離頂進(jìn)施工用大直徑土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)內(nèi)凹型刀盤(pán)，其特征在于:所述輻條(6)為四條，并伸向中心部位，呈外大內(nèi)小的梯形結(jié)構(gòu)，刀盤(pán)(I)開(kāi)口率 66%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)距離頂進(jìn)施工用大直徑土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)內(nèi)凹型刀盤(pán)，其特征在于:刀盤(pán)(I)背部設(shè)置三條攪拌棒(7)，刀盤(pán)(I)背部外圈的輻條(6)対撐處設(shè)置二條攪拌棒(7)，刀盤(pán)(I)背部中心部位設(shè)置一條攪拌棒(7)。
【文檔編號(hào)】E21D9/08GK103758526SQ201410001569
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】顧楊, 李耀良, 徐玉夏, 羅云峰, 張海鋒, 王濤 申請(qǐng)人:上海市基礎(chǔ)工程集團(tuán)有限公司