一種用于微風化巖隧道矩形盾構(gòu)頂管機的滾筒刀具制造技術(shù)

一種用于微風化巖隧道矩形盾構(gòu)頂管機的滾筒刀具，包括滾筒筒體、滾刀座和雙刃盤形正滾刀；其中，滾筒筒體安裝在頂管機機體的前部且由驅(qū)動裝置驅(qū)動，滾刀座固定在滾筒筒體上且沿該滾筒筒體的圓周表面呈螺線性分布，雙刃盤形正滾刀為雙輪形結(jié)構(gòu)，安裝在滾刀座上，包括互相貼合的兩刃盤，該兩刃盤具有共同的中心軸且能夠繞該中心軸旋轉(zhuǎn)，每一刃盤的外圓上均勻地設(shè)置有多個類圓錐形凸齒；滾筒筒體受驅(qū)動裝置驅(qū)動且?guī)与p刃盤形正滾刀對土層進行切削，切削過程中每一類圓錐形凸齒均能夠與土體接觸，并且任一切削時刻每個滾筒筒體上都至少有兩把雙刃盤形正滾刀同時進行土體切削。本發(fā)明專利技術(shù)改善了刀具與土體間的受力狀況，切削著力點更多，達到了切削推力更大、掘進速度更快、切削破碎程度更高的效果。

A Drum Tool for Rectangular Shield Pipe Jacking Machine in Weathered Rock Tunnel

A drum cutter for rectangular shield pipe jacking machine in slightly weathered rock tunnel includes a drum body, a hob seat and a double-edged disc-shaped positive hob. The drum body is installed in the front of the pipe jacking machine body and driven by a driving device, and the hob seat is fixed on the drum body and distributed spirally along the circumferential surface of the drum body. The double-edged disc-shaped positive hob is a double-wheel structure and is installed in the drum body. On the hob base, there are two blade discs which are mutually fitted. The two edge discs have a common central axis and can rotate around the central axis. There are several conical convex teeth on the outer circle of each edge disc evenly. The drum body is driven by a driving device and driven by a double-edged disc hob to cut the soil layer. During the cutting process, each kind of conical convex teeth can contact with the soil body and allow it to do so. At all cutting times, at least two double-edged disc-shaped hobs are used on each drum body for soil cutting at the same time. The invention improves the force condition between the cutting tool and the soil body, has more cutting force points, achieves the effects of greater cutting thrust, faster driving speed and higher cutting breakage degree.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種用于微風化巖隧道矩形盾構(gòu)頂管機的滾筒刀具
本專利技術(shù)涉及隧道工程的施工裝備，具體涉及一種用于微風化巖隧道矩形盾構(gòu)頂管機的滾筒刀具，屬于建筑工程機械

技術(shù)介紹
矩形盾構(gòu)頂管機主要適用于地下通道、共同溝等地下工程施工。目前矩形頂管機主要有多刀盤頂管機、組合式刀盤頂管機及滾筒式刀盤頂管機等幾種類型。其中，多刀盤頂管機無法進行全斷面切削，其對土體擾動大，擠壓明顯；組合式刀盤矩形頂管機雖然能夠?qū)崿F(xiàn)全斷面切削，但是只適用于軟土地層，因為其切削刀具在刀盤轉(zhuǎn)動的帶動下切削土體，一旦遇到硬巖等硬質(zhì)土體，刀尖極易崩損而導致無法繼續(xù)切削。在微風化巖石地層、復合地層、回填土地層、穿越地下連續(xù)墻或樁基等復雜地層施工時，以上所述多刀盤頂管機和組合式刀盤頂管機均無法正常掘進，從而使施工面臨困難及風險。而滾筒式刀盤頂管機則解決了上述問題，該頂管機能夠進行全斷面切削，斷面空間利用率極高，地層條件適用性強。經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，之前的滾筒式刀盤矩形頂管機中國專利(申請?zhí)枺?01110264982.1)，但該頂管機滾刀的凸齒為正圓錐形，見圖1，存在有在巖土較硬時全斷面開挖比較費力、掘進速度慢等不足。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于解決當巖土較硬時，現(xiàn)有滾筒式刀盤矩形頂管機開挖比較費力，掘進速度慢等技術(shù)問題，提供一種用于微風化巖隧道矩形盾構(gòu)頂管機的滾筒刀具，切削時刀具與土體接觸點更多，即切削著力點更多，使切削破碎程度更高，能夠使用更大的推力，從而掘進速度更快。本專利技術(shù)是通過以下技術(shù)方案來解決其技術(shù)問題的：一種用于微風化巖隧道矩形盾構(gòu)頂管機的滾筒刀具，安裝在矩形盾構(gòu)頂管機上，其包括一臺或一臺以上的滾筒筒體、若干一一配對的滾刀座和雙刃盤形正滾刀；所述滾筒筒體為圓柱體結(jié)構(gòu)，安裝在矩形盾構(gòu)頂管機的機體的前部且由驅(qū)動裝置驅(qū)動，所述滾刀座固定在所述滾筒筒體上，并且沿該滾筒筒體的圓周表面根據(jù)設(shè)計的刀盤布局圖螺線性分布，所述雙刃盤形正滾刀為雙輪形結(jié)構(gòu)，安裝在所述滾刀座上，該雙刃盤形正滾刀包括互相貼合的兩刃盤，該兩刃盤具有共同的中心軸且能夠繞該中心軸旋轉(zhuǎn)，每一刃盤的外圓上均勻地設(shè)置有多個類圓錐形凸齒；所述滾筒筒體受所述驅(qū)動裝置驅(qū)動且?guī)铀鲭p刃盤形正滾刀對土層進行切削，切削過程中每一類圓錐形凸齒均能夠與土體接觸，并且保證任一切削時刻每個滾筒筒體上都至少有兩把雙刃盤形正滾刀同時在進行土體切削。進一步地，所述的滾筒筒體由鑄鐵制成，其尺寸由土體的切削斷面尺寸決定。進一步地，所述的滾筒筒體兩個一組，每組中的兩個筒體安裝在同一軸線上，所述驅(qū)動裝置安裝在兩個滾筒筒體之間。進一步地，所述的滾刀座的上部的兩側(cè)設(shè)有槽口，用于安裝所述雙刃盤形正滾刀的中心軸，下部具有圓弧形的刀座底面，與所述滾筒筒體的外周直接貼合。進一步地，所述的滾刀座的槽口的截面和雙刃盤形正滾刀的中心軸的截面均為方形。進一步地，所述的刀座底面的圓弧半徑與所述滾筒筒體的半徑相等。進一步地，所述的滾刀座焊接在所述滾筒筒體上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下有益效果：1、雙刃盤形正滾刀采用了類圓錐形凸齒，從而改善了切削時滾刀與土體間的受力狀況，每個類圓錐形凸齒在切削時均能夠與土體接觸，可以施加更大的推力，使掘進速度更快，能夠有效的切削較硬的巖土型等地層；或者在相對較低的轉(zhuǎn)速下，達到與現(xiàn)有滾筒式刀盤頂管機同樣的切削效果。2、雙刃盤形正滾刀在滾筒筒體上呈螺線性分布，該布刀方式使刀具分布更加均勻，且在任意切削時刻均能保證每一滾筒上至少有兩把滾刀在進行土體切削，即有兩個以上的切削著力點，從而使切削的土體破碎程度更高，達到更好的切削效果。總之，本專利技術(shù)使?jié)L筒式刀盤矩形頂管機在切削土體時，大大改善了刀具與土體間的受力狀況，刀具在土體上切削著力點更多，達到了切削推力更大、掘進速度更快的效果，從而解決了巖土較硬時開挖比較費力，掘進速度慢等問題。附圖說明圖1為現(xiàn)有滾刀圓柱凸齒的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本專利技術(shù)的軸側(cè)圖。圖3為雙刃盤形正滾刀的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為滾刀座的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為雙刃盤形正滾刀在滾筒筒體上螺線性布刀的位置展開圖。圖中，1—滾筒筒體，2—滾刀座，21—刀座底面，22—槽口，3—雙刃盤形正滾刀，31—中心軸，32—刃盤，33—類圓錐形凸齒。具體實施方式下面結(jié)合附圖和具體實施例來對本專利技術(shù)所述的用于微風化巖隧道矩形盾構(gòu)頂管機的滾筒刀具做進一步的詳細說明，但本專利技術(shù)的保護范圍不限于下述的實施例。實施案例：請結(jié)合參閱圖2，圖示用于微風化巖隧道矩形盾構(gòu)頂管機的滾筒刀具安裝在矩形盾構(gòu)頂管機上，其包括滾筒筒體1、雙刃盤形正滾刀3和滾刀座2。所述雙刃盤形正滾刀3安裝在所述滾刀座2上，進而安裝到所述滾筒筒體1上。所述的滾筒筒體1為鑄鐵制圓柱體結(jié)構(gòu)，安裝在矩形盾構(gòu)頂管機的機體前部，由驅(qū)動裝置驅(qū)動。根據(jù)實際工程情況同一臺矩形盾構(gòu)頂管機可以安裝一臺或數(shù)臺滾筒筒體1，該滾筒筒體1的尺寸由土體的切削斷面尺寸決定。該實施例中采用了2×2的滾筒布置方案，所述驅(qū)動裝置安裝在兩滾筒筒體1之間，實際工程中可根據(jù)工程施工需求，對選用的滾筒組數(shù)和布局進行調(diào)整。所述滾刀座2固定在所述滾筒筒體1上，數(shù)量有若干個。請參閱圖4，所述滾刀座2上部的兩邊設(shè)有方形的槽口22，用于安裝所述雙刃盤形正滾刀3，下部具有圓弧形的刀座底面21，該刀座底面21的圓弧半徑與所述滾筒筒體1的半徑相等，以便與所述滾筒筒體1的外周直接貼合,并且焊接在所述滾筒筒體1上。所述雙刃盤形正滾刀3安裝在所述滾刀座2上，數(shù)量與所述滾刀座2一一對應；請參閱圖3，所述雙刃盤形正滾刀3為雙輪形結(jié)構(gòu)，該雙刃盤形正滾刀3包括互相貼合的兩刃盤32，該兩刃盤32具有共同的中心軸31且能夠繞該中心軸31旋轉(zhuǎn)；所述中心軸31的截面為方形，安裝于所述滾刀座2的方形槽口22中。每一刃盤32的外圓上均勻地設(shè)置有多個類圓錐形凸齒33，是土體切削時的主要受力部分。在切削時，每個類圓錐形凸齒33均可與土體接觸，即為切削著力點，從而大大改善了雙刃盤形正滾刀3與土體間的受力狀況，可以施加更大的推力，使掘進速度更快，有效的切削較硬的巖土型等地層；或者在相對較低的轉(zhuǎn)速下，達到與現(xiàn)有滾筒式刀盤頂管機同樣的切削效果。請參閱圖5，所述雙刃盤形正滾刀3的位置在所述滾筒筒體1上沿該滾筒筒體1的圓周表面采用了螺線性布刀，該布刀方式使刀具分布更加均勻，且在任意切削時刻均能保證每個滾筒筒體1上至少有兩把雙刃盤形正滾刀3在進行土體切削，從而使切削后土體的破碎程度更高，達到更好的切削效果。以上所述實施案例僅是本專利技術(shù)的一優(yōu)選實施例，應當指出，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本專利技術(shù)的原理和精神的情況下，所作出的任何修改、等同替換、顯而易見的變型和改進，均應屬于本專利技術(shù)的保護范圍。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
1.一種用于微風化巖隧道矩形盾構(gòu)頂管機的滾筒刀具，安裝在矩形盾構(gòu)頂管機上，其特征在于：所述滾筒刀具包括一臺或一臺以上的滾筒筒體、若干一一配對的滾刀座和雙刃盤形正滾刀；所述滾筒筒體為圓柱體結(jié)構(gòu)，安裝在矩形盾構(gòu)頂管機的機體的前部且由驅(qū)動裝置驅(qū)動，所述滾刀座固定在所述滾筒筒體上，并且沿該滾筒筒體的圓周表面螺線性分布，所述雙刃盤形正滾刀為雙輪形結(jié)構(gòu)，安裝在所述滾刀座上，該雙刃盤形正滾刀包括互相貼合的兩刃盤，該兩刃盤具有共同的中心軸且能夠繞該中心軸旋轉(zhuǎn)，每一刃盤的外圓上均勻地設(shè)置有多個類圓錐形凸齒。所述滾筒筒體受所述驅(qū)動裝置驅(qū)動且?guī)铀鲭p刃盤形正滾刀對土層進行切削，切削過程中每一類圓錐形凸齒均能夠與土體接觸，并且保證任一切削時刻每個滾筒筒體上都至少有兩把雙刃盤形正滾刀同時在進行土體切削。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于微風化巖隧道矩形盾構(gòu)頂管機的滾筒刀具，安裝在矩形盾構(gòu)頂管機上，其特征在于：所述滾筒刀具包括一臺或一臺以上的滾筒筒體、若干一一配對的滾刀座和雙刃盤形正滾刀；所述滾筒筒體為圓柱體結(jié)構(gòu)，安裝在矩形盾構(gòu)頂管機的機體的前部且由驅(qū)動裝置驅(qū)動，所述滾刀座固定在所述滾筒筒體上，并且沿該滾筒筒體的圓周表面螺線性分布，所述雙刃盤形正滾刀為雙輪形結(jié)構(gòu)，安裝在所述滾刀座上，該雙刃盤形正滾刀包括互相貼合的兩刃盤，該兩刃盤具有共同的中心軸且能夠繞該中心軸旋轉(zhuǎn)，每一刃盤的外圓上均勻地設(shè)置有多個類圓錐形凸齒。所述滾筒筒體受所述驅(qū)動裝置驅(qū)動且?guī)铀鲭p刃盤形正滾刀對土層進行切削，切削過程中每一類圓錐形凸齒均能夠與土體接觸，并且保證任一切削時刻每個滾筒筒體上都至少有兩把雙刃盤形正滾刀同時在進行土體切削。2.如權(quán)利要求1所述的用于微風化巖隧道矩形盾構(gòu)頂管機的滾筒刀具，其特征在于：所述的滾筒筒體由鑄鐵...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊正，莊欠偉，呂建中，張弛，彭世寶，吳兆宇，吳遷，徐天明，袁瑋皓，李欽，孫駿，張成杰，陳琦，蔣宏亮，陸曉華，陸杰，
申請(專利權(quán))人：上海盾構(gòu)設(shè)計試驗研究中心有限公司，上海隧道工程有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海,31