一种用于软硬不均地层的超大直径盾构刀盘系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于软硬不均地层超大直径的盾构刀盘系统，包括大型刀盘、中型刀盘、小型刀盘，辐条、面板、滚刀、切刀、先行刀、中心刀、搅拌棒、减速器、液压马达、动力传送装置、护盾和螺旋出土装置；所述的盾构的前端刀盘为9个刀盘呈空间交错结构分布形成，包括大刀盘、中型刀盘、小型刀盘，共计分为四阶刀盘；所述的包括四阶刀盘包括第一阶刀盘、第二阶刀盘、第三阶刀盘和第四阶刀盘。本发明专利技术采用多层刀盘空间交错分布，各刀盘可以实现单独控制，进而提高超大直径盾构在软硬不均地层施工中的开挖效率、精度和稳定性。避免使用大直径主轴轴承，降低制造难度和运输成本；采用多层刀盘，降低各部分载荷，延长刀盘相关部件的使用寿命。

Super large diameter shield cutterhead system for hard and soft uneven formation

The invention discloses a method for non-uniform formation of super large diameter shield cutter disk system, including large and medium-sized cutter cutter, small cutter, spokes, panel, hob, cutting knife, knife, knife, first center stick, speed reducer, hydraulic motor, power transmission device, and spiral shield from the front end of the knife device; wherein the shield plate are staggered in space structure distribution form 9 cutter, including cutter knives, small and medium-sized cutter, is divided into four order cutters; including the first cutter, cutter, second order third order and fourth order cutter cutter the four order cutter. The invention adopts a multi layer cutter disc and is distributed in space, and each cutter plate can realize separate control, thereby improving the excavation efficiency, the accuracy and the stability of the super large diameter shield in the construction of the soft and hard uneven stratum. Avoid using large-diameter spindle bearings, reduce manufacturing difficulty and transport costs; use multilayer cutter to reduce the load of each part, and extend the service life of the relevant parts of the cutterhead.

【技术实现步骤摘要】
一种用于软硬不均地层的超大直径盾构刀盘系统
本专利技术涉及隧道专用工程设备
，具体为一种用于软硬不均地层的超大直径盾构机刀盘系统。
技术介绍
盾构掘进机是应用于隧道开挖的大型施工设备，具有开挖速度快、质优环保、经济省力、安全可靠等优点，已广泛用于地铁公路、市政水电隧道工程。其中刀盘是盾构开挖施工的重要部件，主要功能是切削土层土体，对掘削面起到一定的支撑作用；因此刀盘结构的设计合理性直接影响隧道施工质量和盾构机使用寿命。随着大直径城际铁路、过江隧道等项目规模的加大，超大直径盾构的市场需求开始增长。由于施工土质地层的复杂性，特别施工地段基岩隆起、孤石等软硬不均性，导致大直径隧道的施工难度变大，这就对超大直径盾构刀盘的结构设计和性能提出了非常高的要求。而现有的超大直径盾构刀盘大多存在以下问题：施工遇到土质软硬不均地层时，特别是局部出现孤石或基岩隆起地段，使得大直径盾构刀盘受力不均而出现“偏载”的现象，导致盾构整机在推进过程产生震动，严重影响盾构开挖精度；且对于大直径主轴承，加工制造难度大、运输成本高，安装维修不便；同时刀盘主轴系统承受负载大，导致相关零部件寿命降低。因此，提供一种能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于软硬不均地层超大直径的盾构刀盘系统，其特征在于：包括大型刀盘、中型刀盘、小型刀盘，辐条、面板、滚刀、切刀、先行刀、中心刀、搅拌棒、减速器、液压马达、动力传送装置、护盾和螺旋出土装置；所述的盾构的前端刀盘为9个刀盘呈空间交错结构分布形成，包括大刀盘、中型刀盘、小型刀盘，共计分为四阶刀盘；所述的包括四阶刀盘包括第一阶刀盘、第二阶刀盘、第三阶刀盘和第四阶刀盘；9个刀盘为不同型号的刀盘，且均具有独立的驱动系统，可实现单独控制。

【技术特征摘要】
1.一种用于软硬不均地层超大直径的盾构刀盘系统，其特征在于：包括大型刀盘、中型刀盘、小型刀盘，辐条、面板、滚刀、切刀、先行刀、中心刀、搅拌棒、减速器、液压马达、动力传送装置、护盾和螺旋出土装置；所述的盾构的前端刀盘为9个刀盘呈空间交错结构分布形成，包括大刀盘、中型刀盘、小型刀盘，共计分为四阶刀盘；所述的包括四阶刀盘包括第一阶刀盘、第二阶刀盘、第三阶刀盘和第四阶刀盘；9个刀盘为不同型号的刀盘，且均具有独立的驱动系统，可实现单独控制。2.根据权利要求1所述的一种用于软硬不均地层超大直径的盾构刀盘系统，其特征在于：所述的第一阶刀盘是中型刀盘，包括中型刀盘1个，位于盾构刀盘结构中心位置；第二阶刀盘是小型刀盘，所述的小型刀盘4个，沿刀盘结构圆周方向均匀分布；第三阶刀盘是大型刀盘，所述大型刀盘2个，位于开挖轴线上下对称安装；第四阶刀盘是大型刀盘，所述大型刀盘2个，位于开挖轴线左右对称安装。3.根据权利要求1所述的一种用于软硬不均地层超大直径的盾构刀盘系统，其特征在于：所述的第一阶刀盘采用6根辐条，且在所述辐条上安装有一阶先行刀和一阶切刀，所述一阶刀盘的中心位置装有一阶鱼尾刀，所述一阶刀盘的端面背部安装一阶液压马达作为驱动刀盘转动的动力装置，所述一阶液压马达的主轴通过联接件与一阶减速器连接，所述一阶减速器的输出轴连接一阶动力传送装置，所述一阶动力传送装置与刀盘固定连接；所述一阶刀盘的背部端面设置有平行于刀盘轴线的一阶搅拌棒，刀盘腔内设有渣土输送装置，所述渣土输送装置为一阶螺旋输送机。4.根据权利要求1所述的一种用于软硬不均地层超大直径的盾构刀盘系统，其特征在于：所述的第二阶刀盘有两种，包括位于整个刀盘系统上部的第一辐条式刀盘和下部的第二面板式刀盘。5.根据权利要求4所述的一种用于软硬不均地层超大直径的盾构刀盘系统，其特征在于：所述第一辐条式刀盘采用6根辐条，且在所述辐条上安装有二阶先行刀和二阶切刀，所述二阶先行刀通过焊接的方式与辐条固定接连。6.根据权利要求4所述的一种用于软硬不均地层超大直径的盾构刀盘系统，其特征在于：所述第一面板式刀盘采用4个...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈馈，李阁强，张迅，孙振川，张兵，牛彦杰，
申请(专利权)人：中铁隧道集团有限公司，盾构及掘进技术国家重点实验室，
类型：发明
国别省市：河南,41