专利名称：大粒径砂卵石地层用土压平衡盾构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种盾构，具体为一种大粒径砂卵石地层用土压平衡盾构。
背景技术：
公知大粒径砂卵石地层总体属于软弱地层，由沉积形成，但另一方面该地层又含有大量高强度的大粒径卵石，在盾构选型方面，既不可完全遵循软弱地层配置，又不可能遵循硬岩的掘进机理来配置，此盾构机选型时必须考虑刀盘的结构形式、刀具的形式及布置方式。目前所用盾构机刀盘采用面板式，开口率为34%，而且在进渣口设置了格栅，阻止大卵石进入土舱，刀具配备为切刀92把(带耐磨合金头)、面板上配备高耐磨双层碳化钨重型撕裂刀19把、刀盘面板及外周边缘位置配备双刃17寸滚刀18把，中心刀为5把双刃先行撕裂刀。这种结构形式的盾构在大粒径砂卵石地层进行施工时，存在以下问题(I)卵石对刀盘、和刀具的磨损非常厉害；(2)盾构机刀盘的开口率小，容易结泥饼；(3)盾构机刀盘频繁卡死，重新启动困难，甚至无法重新启动；(4)掘进速度慢，无法形成连续、快速、均衡的掘进速度；(5)盾构开舱作业困难，风险高；(6)盾构机掘进参数时常波动，进尺不稳定。
发明内容本实用新型为了解决现有大粒径砂卵石地层所采用的盾构机在施工时所存在的上述诸多问题，提供一种大粒径砂卵石地层用土压平衡盾构。本实用新型是采用如下技术方案实现的大粒径砂卵石地层用土压平衡盾构，包括机壳、前盾、面板式环形刀盘以及分布于环形刀盘上的切刀、撕裂刀及滚刀，环形刀盘上均布有进渣口，本实用新型的创新点在于所述进渣口为敞开式，环形刀盘与前盾之间的切口环焊接有倾斜式挡板。为了进一步优化该盾构的结构，完善其功能，本实用新型还进行了以下改进，所述环形刀盘的面板上增设耐磨层。所述环形刀盘半径范围内中心、半径中间以及环形刀盘外周分别布置泡沫注入孔，每一泡沫注入孔分别连接相应的注入管路。采用本实用新型的结构设计，进渣口为敞开式，增加了刀盘的开口率，盾构机刀盘前方的卵石快速顺利地进行开挖舱，不易结泥饼，避免卵石在刀盘前方反复磨损刀具掘进速度过慢，带来刀具的过度消耗和降低施工进度；环形刀盘与前盾之间的切口环焊接有挡板，改变原有的倒锥形开口 ；每一泡沫注入孔分别连接相应的注入管路，使泡沫注入到刀盘前方开挖面，在施工中保证注入压力，防止渣土堵塞注入孔；在刀盘的面板上增设耐磨层， 对刀盘整体进行加强，以适应复杂的地质条件，降低刀具磨损，减少换刀次数。总之，本实用新型结构简单、改进合理、设计巧妙，掘进速度较快，形成连续、快速、 均衡的掘进速度，保证了施工质量，缩短了施工周期，主要适用于无水大粒径砂卵石地层，有显著的社会效益和经济效益。
图I为本实用新型所述的刀盘结构示意图；图2为本实用新型所述的刀盘与前盾之间的切口环结构示意图；图3为图2中挡板的K向示意图；图4为本实用新型所述盾构机刀盘注入系统结构示意图；图中1-前盾；2-环形刀盘；3-进渣口 ；4_挡板；5-泡沫注入孔；6-注入管路；
7-土仓；8_螺旋输送机。
具体实施方式
大粒径砂卵石地层用土压平衡盾构，如图I所示，包括机壳、前盾I、面板式环形刀盘2以及分布于环形刀盘上的切刀、撕裂刀及滚刀，环形刀盘2上均布有进渣口 3，环形刀盘 2的面板上增设耐磨层，进渣口 3为敞开式，将原有刀盘上的隔栅板割除，如图2、3所示，环形刀盘2与前盾I之间的切口环焊接有倾斜式挡板4，挡板与水平方向的夹角为30°。如图 4所示，环形刀盘2半径范围内中心、半径中间以及刀盘外周分别布置泡沫注入孔5，每一泡沫注入孔分别连接相应的注入管路6。工程实例北京地铁十号线二期08标项目樊丰区间于2011年3月10日开始进行盾构施工， 采用本实用新型所述的土压平衡盾构，环形刀盘、螺旋输送机没有出现卡死现象，盾构机每天掘进8 14环，并且一次性成功的掘进300米没有进行刀具更换，施工效果良好，经济、 社会、环保效益显著。
权利要求1.一种大粒径砂卵石地层用土压平衡盾构，包括机壳、前盾(I)、面板式环形刀盘(2)以及分布于环形刀盘上的切刀、撕裂刀及滚刀，环形刀盘(2)上均布有进渣口(3)，其特征是所述进渣口(3)为敞开式，环形刀盘(2)与前盾(I)之间的切口环焊接有倾斜式挡板(4)。
2.根据权利要求I所述的大粒径砂卵石地层用土压平衡盾构，其特征是环形刀盘(2)的面板上增设耐磨层。
3.根据权利要求I或2所述的大粒径砂卵石地层用土压平衡盾构，其特征是环形刀盘(2)半径范围内中心、半径中间以及刀盘外周分别布置泡沫注入孔(5)，每一泡沫注入孔分别连接相应的注入管路(6)。
专利摘要本实用新型涉及一种盾构，具体为一种大粒径砂卵石地层用土压平衡盾构，解决现有大粒径砂卵石地层所采用的盾构机在施工时所存在的诸多问题，包括机壳、前盾、面板式环形刀盘以及分布于环形刀盘上的切刀、撕裂刀及滚刀，环形刀盘上均布有进渣口，进渣口为敞开式，环形刀盘与前盾之间的切口环焊接有挡板；环形刀盘的面板上增设耐磨层；环形刀盘半径范围内中心、半径中间以及环形刀盘外周分别布置泡沫注入孔，每一泡沫注入孔分别连接相应的注入管路。结构简单、改进合理、设计巧妙，掘进速度较快，形成连续、快速、均衡的掘进速度，保证了施工质量，缩短了施工周期，主要适用于无水大粒径砂卵石地层，有显著的社会效益和经济效益。
文档编号E21D9/08GK202467850SQ20122006277
公开日2012年10月3日 申请日期2012年2月24日 优先权日2012年2月24日
发明者安宏斌, 李艳辉, 申智杰, 陈俊, 雷军 申请人:中铁十二局集团有限公司, 中铁十二局集团第二工程有限公司