應(yīng)用于花崗巖球狀風(fēng)化地層盾構(gòu)刀盤的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種應(yīng)用于花崗巖球狀風(fēng)化地層盾構(gòu)刀盤。
【背景技術(shù)】
[0002]盾構(gòu)法作為一種隧道修建方法，因其適應(yīng)地層廣，施工速度快且安全性高，已廣泛應(yīng)用于世界各國(guó)的隧道施工中，隨著盾構(gòu)隧道工程的不斷增多，盾構(gòu)隧道穿越的地層也越來越復(fù)雜，也逐步發(fā)現(xiàn)了一系列新的問題。
[0003]花崗巖地層就是其中之一，花崗巖地層的一個(gè)特點(diǎn)就是在全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化地層中，經(jīng)常出現(xiàn)不均勻風(fēng)化體，即如圖1所示的球狀風(fēng)化體4。如果盾構(gòu)機(jī)在推進(jìn)過程中，遇到了球狀風(fēng)化體，而盾構(gòu)操作手又不知情的情況下，由于孤石周邊地層無法提供足夠的反力滿足刀具破巖的要求，導(dǎo)致孤石一直在盾構(gòu)機(jī)刀盤前面隨刀盤一起前進(jìn)，磨損刀具，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成刀盤變形和刀具刀圈損壞，嚴(yán)重影響盾構(gòu)施工。
[0004]由于目前的盾構(gòu)機(jī)刀盤設(shè)計(jì)普遍采用對(duì)稱開孔的方式，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，多個(gè)輻條2將限圈I分為多個(gè)等弧度的扇形區(qū)域，各個(gè)扇形區(qū)域內(nèi)設(shè)置的進(jìn)出孔3按相同規(guī)則設(shè)置，且該種地層條件下的刀盤開孔率較小(通常為20?35% )，刀盤的開孔尺寸較難保證大粒徑的球狀風(fēng)化體直接進(jìn)倉(cāng)。因此為解決上述地層中的盾構(gòu)掘進(jìn)難題，目前普遍采用的方法是，首先需要在地勘過程中采用必要的手段探測(cè)球狀風(fēng)化體的粒徑分布情況，主要采用物探和鉆孔相結(jié)合的方法；然后采用一些輔助工法破碎球狀風(fēng)化體，以減小其粒徑適應(yīng)刀盤的開孔尺寸，從而達(dá)到將球狀風(fēng)化體帶人倉(cāng)內(nèi)的目的。
[0005]但實(shí)際施工過程中由于球狀風(fēng)化體破碎后的粒徑難以準(zhǔn)確把握，有時(shí)不得不人工進(jìn)倉(cāng)進(jìn)行破碎再取進(jìn)盾構(gòu)機(jī)內(nèi)帶出，施工過程中風(fēng)險(xiǎn)性大為增加，且施工進(jìn)度受到制約，破碎球狀風(fēng)化體的爆破施工引起隧道周邊地層的擾動(dòng)將導(dǎo)致泥水平衡盾構(gòu)保壓困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的就是要解決上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種應(yīng)用于花崗巖球狀風(fēng)化地層盾構(gòu)刀盤，以利于將大粒徑球狀風(fēng)化體直接進(jìn)倉(cāng)，減少施工中遇到的阻礙，達(dá)到增加施工效率的目的。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種應(yīng)用于花崗巖球狀風(fēng)化地層盾構(gòu)刀盤，它包括限圈和多個(gè)輻條，所述多個(gè)輻條將所述限圈分為多個(gè)等弧度的扇形區(qū)域，所述各個(gè)扇形區(qū)域內(nèi)均設(shè)置有進(jìn)出孔，其特征在于:其中至少一個(gè)扇形區(qū)域內(nèi)的進(jìn)出孔所能通過球狀風(fēng)化體的尺寸大于其余扇形區(qū)域內(nèi)的進(jìn)出孔所能通過球狀風(fēng)化體的尺寸，所述其余扇形區(qū)域內(nèi)的進(jìn)出孔按相同規(guī)則設(shè)置。
[0008]進(jìn)一步地，位于所述各個(gè)扇形區(qū)域內(nèi)的限圈內(nèi)壁上連接有向所述限圈中心延伸的面板，所述扇形區(qū)域內(nèi)進(jìn)出孔的部位為面板、限圈內(nèi)壁和相鄰兩根輻條圍成的區(qū)域。
[0009]優(yōu)選地，所述面板呈扇形，所述至少一個(gè)扇形區(qū)域內(nèi)的扇形面板面積小于其余扇形區(qū)域內(nèi)扇形面板的面積。
[0010]優(yōu)選地，所述進(jìn)出孔尺寸較大的扇形區(qū)域開孔率為30?40%，其余扇形區(qū)域開孔率為15?30%。
[0011]本實(shí)用新型的盾構(gòu)刀盤是用于盾構(gòu)機(jī)在花崗巖球狀風(fēng)化地層中掘進(jìn)而設(shè)計(jì)的，在保證刀盤開孔率一定的情況下，采用不對(duì)稱的刀盤開孔方式，對(duì)刀盤局部適當(dāng)加大開孔，加大的開孔的尺寸應(yīng)能適應(yīng)絕大多數(shù)粒徑的球狀風(fēng)化體直接進(jìn)入倉(cāng)內(nèi)，以減少造成刀具損壞和刀盤變形發(fā)生的因素，達(dá)到降低工程造價(jià)和提高施工速度的目的。
【附圖說明】
[0012]圖1為【背景技術(shù)】中現(xiàn)有盾構(gòu)刀盤布置示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型中盾構(gòu)刀盤布置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0015]如圖1所示現(xiàn)有的盾構(gòu)刀盤的布置，已在【背景技術(shù)】中作了詳細(xì)說明，于此不再贅述。
[0016]參考圖2，本實(shí)施例的一種應(yīng)用于花崗巖球狀風(fēng)化地層盾構(gòu)刀盤，是用于盾構(gòu)機(jī)在花崗巖球狀風(fēng)化地層中掘進(jìn)而進(jìn)行設(shè)計(jì)的，它包括限圈I和四個(gè)輻條2，四個(gè)輻條2將限圈I分為八個(gè)等尺寸的扇形區(qū)域，各個(gè)扇形區(qū)域內(nèi)均設(shè)置有進(jìn)出孔3，其中至少一個(gè)扇形區(qū)域內(nèi)的進(jìn)出孔3所能通過球狀風(fēng)化體4的尺寸大于其余扇形區(qū)域內(nèi)的進(jìn)出孔3所能通過球狀風(fēng)化體4的尺寸，而其余扇形區(qū)域內(nèi)的進(jìn)出孔3按相同規(guī)則設(shè)置。
[0017]本實(shí)用新型在保證刀盤開孔率一定的情況下，根據(jù)地勘資料分析出球狀風(fēng)化體4的粒徑分布，對(duì)刀盤局部的進(jìn)出孔3進(jìn)行適當(dāng)加大，加大的進(jìn)出孔3的尺寸應(yīng)能適應(yīng)絕大多數(shù)粒徑的球狀風(fēng)化體直接進(jìn)入倉(cāng)內(nèi)，以減少造成刀具損壞和刀盤變形發(fā)生的因素，達(dá)到降低工程造價(jià)和提高施工速度的目的；同時(shí)對(duì)局部加大進(jìn)出孔3的邊緣位置刀盤剛度進(jìn)行加強(qiáng)，保證刀盤整體剛度的均衡性。
[0018]當(dāng)無法再增大刀盤開孔尺寸以適應(yīng)更大粒徑的球狀風(fēng)化體進(jìn)倉(cāng)要求時(shí)，刀盤應(yīng)能提供足夠的扭矩，直接利用刀具開挖球狀風(fēng)化體。
[0019]本實(shí)施例中，位于扇形區(qū)域內(nèi)的限圈I內(nèi)壁上連接有向限圈I中心延伸的扇形面板5，扇形區(qū)域內(nèi)進(jìn)出孔3的部位為面板5、限圈I內(nèi)壁和相鄰兩根輻條2圍成的區(qū)域，另夕卜，本實(shí)施例的至少一個(gè)扇形區(qū)域內(nèi)的扇形面板5面積小于其余扇形區(qū)域內(nèi)扇形面板5的面積。
[0020]本實(shí)施例中，進(jìn)出孔尺寸較大的扇形區(qū)域開孔率為30?40%，應(yīng)能適應(yīng)絕大多數(shù)粒徑的球狀風(fēng)化體直接進(jìn)入倉(cāng)內(nèi)，其余扇形區(qū)域開孔率為15?30%。
[0021]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)做任何形式上的限制。凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)用于花崗巖球狀風(fēng)化地層盾構(gòu)刀盤，它包括限圈和多個(gè)輻條，所述多個(gè)輻條將所述限圈分為多個(gè)等弧度的扇形區(qū)域，所述各個(gè)扇形區(qū)域內(nèi)均設(shè)置有進(jìn)出孔，其特征在于:其中至少一個(gè)扇形區(qū)域內(nèi)的進(jìn)出孔所能通過球狀風(fēng)化體的尺寸大于其余扇形區(qū)域內(nèi)的進(jìn)出孔所能通過球狀風(fēng)化體的尺寸，所述其余扇形區(qū)域內(nèi)的進(jìn)出孔按相同規(guī)則設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于花崗巖球狀風(fēng)化地層盾構(gòu)刀盤，其特征在于??位于所述各個(gè)扇形區(qū)域內(nèi)的限圈內(nèi)壁上連接有向所述限圈中心延伸的面板，所述扇形區(qū)域內(nèi)進(jìn)出孔的部位為面板、限圈內(nèi)壁和相鄰兩根輻條圍成的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用于花崗巖球狀風(fēng)化地層盾構(gòu)刀盤，其特征在于:所述面板呈扇形，所述至少一個(gè)扇形區(qū)域內(nèi)的扇形面板面積小于其余扇形區(qū)域內(nèi)扇形面板的面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于花崗巖球狀風(fēng)化地層盾構(gòu)刀盤，其特征在于:所述進(jìn)出孔尺寸較大的扇形區(qū)域開孔率為30?40%，其余扇形區(qū)域開孔率為15?30%。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種應(yīng)用于花崗巖球狀風(fēng)化地層盾構(gòu)刀盤，它是用于盾構(gòu)機(jī)在花崗巖球狀風(fēng)化地層中掘進(jìn)而設(shè)計(jì)的，在保證刀盤開孔率一定的情況下，采用不對(duì)稱的刀盤開孔方式，對(duì)刀盤局部適當(dāng)加大開孔，加大的開孔的尺寸應(yīng)能適應(yīng)絕大多數(shù)粒徑的球狀風(fēng)化體直接進(jìn)入倉(cāng)內(nèi)，以減少造成刀具損壞和刀盤變形發(fā)生的因素，達(dá)到降低工程造價(jià)和提高施工速度的目的。
【IPC分類】E21D9-08
【公開號(hào)】CN204609891
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520302824
【發(fā)明人】肖明清, 鄧朝輝, 魯志鵬, 王春梅, 季大雪, 陳建樺
【申請(qǐng)人】中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年5月12日