一种组合式掘进机刀盘的制作方法

本发明涉及一种组合式掘进机刀盘。

背景技术：

现有软土刀盘一般在盾构机上使用较多，刀盘重量大，该类刀盘与盾构机之间采用牛腿支撑，占用土仓内较多的空间，不太适合组合使用。同时该类刀盘经常发生结泥饼等情况，同时还存在切削效率低，盾构机刀盘上一般设置贝壳刀，遇到较大、较硬卵石、漂石时极易发生损坏。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种组合式掘进机刀盘。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种组合式掘进机刀盘，包括多个盾构机刀盘，相邻两个所述盾构机刀盘在前后方向上错开布置，每个所述盾构机刀盘均包括中心刀座、自所述中心刀座向外辐射延伸的多根辐条，所有的所述辐条沿周向间隔地设置，每根所述辐条上均设置有多组先行刀、多组刮刀，每根所述辐条上，所有的所述先行刀、所有的所述刮刀分别沿所述辐条的长度延伸方向间隔地设置，每根所述辐条上还设置有注浆口，所述辐条上还设置有注浆口保护刀，所述注浆口保护刀挡设在所述注浆口的上方，所述先行刀、所述刮刀、所述注浆口保护刀这三者凸伸于所述辐条的高度依次递减地设置。

优选地，所述注浆口保护刀包括刀具本体、设置在所述刀具本体顶部两端的切削刀，所述刀具本体的外侧部均覆盖有耐磨材料制成的耐磨层，所述刀具本体固定在所述辐条上。

进一步地，所述刀具本体包括上刀体、分设于所述上刀体左右两侧的两个侧刀体，所述侧刀体的延伸方向与所述上刀体的延伸方向垂直，所述侧刀体的端部固定连接在所述辐条上，所述上刀体挡设在所述注浆口的上方并与所述注浆口之间具有间距地设置。

优选地，所述辐条有四根且两两之间呈90°夹角地分布，相邻的两根所述辐条之间固定地连接有连接块，四根所述连接块之间围成方形。

优选地，每根所述辐条的后方还设置有多根搅拌棒，多根所述搅拌棒沿所述辐条的长度方向间隔地设置。

进一步地，多根所述搅拌棒中，位于所述辐条最外侧的所述搅拌棒的长度最长。

优选地，所述中心刀座上设置有刀轴，以及与所述刀轴连接的中心鱼尾刀，所述中心鱼尾刀凸伸于所述先行刀的前侧，所述盾构机刀盘通过所述刀轴与盾构机连接。

优选地，所述辐条呈中空圆筒状，且所述辐条的轴端封闭设置，所述先行刀的刀座与所述刮刀的刀座均固定地焊接在所述辐条上。

优选地，所有的所述盾构机刀盘呈矩形排布。

进一步地，所述相邻两组所述盾构机刀盘中的辐条延伸方向呈45°夹角地设置。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的组合式掘进机刀具，其由多个盾构机刀盘组合而成，各个掘进机刀盘上设置有先行刀、刮刀及注浆口保护刀，且三种刀具呈高低差配置，提升了掘进施工效率，且避免了结泥饼等现象。各个盾构机刀盘的结构简单且重量较轻，大幅减小了掘进机刀盘的整体重量，且不需要再设置牛腿连接而占用土仓内较多的空间。该组合式掘进机刀盘结构简单，整体重量轻，适用地层广，掘进效率高。

附图说明

附图1为本发明中盾构机刀盘的正视图；

附图2为沿附图1中a-a向剖视结构示意图；

附图3为本发明的注浆口保护刀的立体示意图；

附图4为附图3的注浆口保护刀的正视图；

附图5为注浆口保护刀与注浆口的相对位置示意图；

附图6为刮刀的正视图；

附图7为先行刀的正视图；

附图8为本发明的组合式掘进机刀盘与盾构机连接的正视示意图；

附图9为附图8的侧视示意图；

其中：1、中心刀座；2、辐条；3、连接块；4、中心鱼尾刀；5、刀轴；6、搅拌棒；7、注浆口保护刀；71、刀具本体；71a、上刀体；71b、侧刀体；72、切削刀；73、耐磨层；8、先行刀；81、刀座；82、刀体；9、刮刀；91、刀座；92、刀体；93、销轴；10、注浆口；11、注浆管路；

100、盾构机刀盘；200、盾构机；201、挡板；202、土仓。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

参见图8、图9所示的一种组合式掘进机刀盘，包括多个盾构机刀盘100，相邻的两个盾构机刀盘100在前后方向上错开布置。本实施例中，盾构机刀盘100设置有9组，所有的盾构机刀盘100呈矩形排布，具体为呈三排三列地布置。

参见图1、图2所示为独立的盾构机刀盘100，该盾构机刀盘100包括中心刀座1、自中心刀座1向外辐射延伸的多根辐条2，所有的辐条2沿周向间隔地设置，相邻两根辐条2之间固定地连接有连接块3。本实施例中，辐条2设置有四根且两两之间呈90°夹角地分布，相应地，连接块3也有四个，四个连接块3之间围成方形。

每根辐条2上均设置有多组先行刀8、多组刮刀9，每根辐条2上，所有的先行刀8、所有的刮刀9分别沿着辐条2的长度延伸方向间隔地设置。每根辐条2上还设置有注浆口10，辐条2内部埋设有注浆管路11，辐条2上还设置有注浆口保护刀7，注浆口保护刀7挡设在注浆口10的上方，以在该盾构机刀盘100用于掘进施工时对注浆口10进行保护，防止其被堵塞或被卵石损坏。辐条2上注浆口10的数量根据地质要求设置，每个注浆口10处均设置有注浆口保护刀7。

参见图3至图5所示，该注浆口保护刀7包括刀具本体71、设置在刀具本体71顶部两端的切削刀72，该切削刀72具体采用合金刀具。刀具本体71固定在盾构机刀盘100的辐条2上，刀具本体71挡设在注浆口10的上方，刀具本体71的外侧部均覆盖有由耐磨材料制成的耐磨层73，该耐磨层73具体采用堆焊耐磨材料的方式形成。

具体地，刀具本体71呈u型且该u型的开口朝向盾构机刀盘100而与注浆口10相对，两个切削刀72的安装方向之间的夹角呈90°。更具体地，刀具本体71包括上刀体71a、分设于上刀体71a左右两侧的两个侧刀体71b，侧刀体71b的延伸方向与上刀体71a的延伸方向垂直，使得上刀体71a与两个侧刀体71b共同形成u型，两个侧刀体71b的下端部通过焊接固定地连接在盾构机刀盘100的辐条2上，上刀体71a挡设在注浆口10的上方并与注浆口10之间具有间距地设置，从而不影响注浆口10往外注浆，更利于泥浆或泡沫的注入。上刀体71的宽度可以大于或小于注浆口10的直径，使得上刀体71可以完全或者部分地遮挡注浆口10。这样，盾构机刀盘100前方的砂土不会直接灌入注浆口10中，同时还避免了卵石直接碰撞注浆口10及注浆装置。

辐条2呈中空圆筒状，且辐条2的轴端封闭设置。参见图6所示，刮刀9的刀座91焊接固定在辐条2上，刮刀9的刀体92通过销轴93连接在刀座91上。辐条2同一长度位置上设置有两个刮刀9。参见图7所示，先行刀8的刀座81也是焊接固定在辐条2上，先行刀8的刀体82固定在刀座81上。

参见图1、图2所示，该盾构机刀盘100上，先行刀8、刮刀9及注浆口保护刀7这三者凸伸于辐条2的高度依次递减地设置，亦即，最前部为先行刀8，其次为刮刀9，注浆口保护刀7的刀具高度最低。这样，使得掘进加工时，多个先行刀8先接触待开挖面，多个先行刀8将开挖面分割成环状结构，然后再由刮刀9切削，该刮刀9为主切削刀具。布置刀具时，先行刀8与刮刀9采用一定的间隔，且保证两者的刀轨迹能够分别覆盖整个刀盘。

该盾构机刀盘的中心刀座1上还设置有刀轴5，以及与刀轴5连接的中心鱼尾刀4，该中心鱼尾刀4凸伸于先行刀8的前侧。每根辐条2的后方还固定地设置有多根搅拌棒6，以用于对刀盘后方形成的土仓进行搅拌，具体地，这多根搅拌棒6中，位于辐条2最外侧的搅拌棒6的长度最长。

参见图8、图9所示，多组盾构机刀盘100共同安装至盾构机200上时，各个盾构机刀盘100通过各自的刀轴5与盾构机200连接，没有其他的连接部件，从而不需要像现有技术中采用牛腿支撑而占用土仓内过多的空间。

相邻的两个盾构机刀盘100刀盘在前后方向上错开一定的距离，以避免掘进施工时互相的扰动，同时，相邻两组盾构机刀盘100的辐条2的延伸方向呈45°夹角地布置。盾构机刀盘100与盾构机200的挡板201之间形成土仓202，在盾构机刀盘100旋转掘进施工的过程中，其后方的搅拌棒6对该土仓202内的渣土进行搅拌，增加土的流动性。

该组合式掘进机刀盘结构简单，整体重量轻，适用地层广，掘进效率高。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。