一种内凹式盾构机刀盘的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明属于隧道工程技术领域，涉及一种针对砂卵石地层施工超挖问题的内凹式盾构机刀盘。
【背景技术】
[0002]盾构施工法虽然对地层有广泛适应性，但因地质情况千变万化、施工环境的复杂性，在盾构施工中必然遇到盾构机的适应性和施工方法、措施的调整等问题。
[0003]砂卵石地层是一种典型的力学不稳定地层，颗粒之间的孔隙大、没有粘聚力。在无水状态下，颗粒之间点对点传力，地层反应灵敏。刀盘旋转切削时，很容易破坏地层原平衡状态，引起较大的围岩扰动，使开挖面和洞壁失去约束而产生不稳定，造成坍塌。围岩中的砂卵石越多、粒径越大，扰动就越大；若隧道顶部大块卵石剥落，极易引起上覆地层的突然塌陷。因此，盾构机在这样的土层中掘进的特点和所受的不利影响主要表现在如下几个方面:1)地层颗粒较大，盾构施工远比在一般粘性土、砂性土层中困难。2)盾构机密封舱内建立土压平衡比较困难，甚至无法实现土压平衡的功能；该地层易坍塌，不易保持开挖面的稳定，大粒径砂卵石不但切削或破碎困难，而且切削下来的渣土经螺旋输送机向外排出也十分困难。3)盾构施工处于无水地层，切削土体颗粒与刀盘摩擦大，刀盘(刀具)和螺旋输送机以及密封舱内壁磨损严重。
[0004]在富水状态下，盾构穿越砂卵石地层，该地层具有很强的渗透能力，在该土层中进行盾构施工，极易造成喷涌、掌子面失稳等工程事故。因此，盾构机在这样的土层中掘进的特点和所受的不利影响主要表现在如下几个方面:1)清仓比较困难，换刀时停机处易出现坍塌现象。2)须在降水条件下或带压条件下换刀，且换刀时地面非常容易塌陷或难以实现止水，具有较大安全隐患。3)因地层局部为砂卵石夹砂透镜体，土压平衡盾构在通过时刀盘前极易出现固结泥饼现象，开仓处理时易引起地面坍塌。
[0005]目前现有的盾构机刀盘形式分为幅板式、辐条式、面板式，这些刀盘纵断面均为垂直直立式，无法给开挖过程中隧道顶部土体提供来自土的侧向支撑力，在超挖的情况下，隧道顶部土体由于缺少侧向支撑，极易造成地面塌陷。在如此环境下，为了提高掌子面的稳定性，降低超挖引起地面塌陷的风险，需要对盾顶土体进行必要的支撑。通过改变刀盘结构形式来满足上述条件是盾构隧道施工过程中急需解决的一道技术难题。
[0006]传统的盾构刀盘纵立面形式为垂直直立式，盾构机掘进过程中，砂卵石掌子面超挖示意如图1和图2所示，传统的盾构机面对砂卵石地层，如果土仓压力过大，则刀盘扭矩增大，造成盾构刀盘卡死的现象，降低掘进速度。如果土仓压力不足，常常造成超挖，从而产生如图1所示的掌子面失稳现象。由于砂卵石之间缺少粘聚力，失稳的土体会进一步向地面发展，造成地面塌陷，如图2所示。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种适用于砂卵石地层的中心内凹式盾构机刀盘，以解决在砂卵石地层中，由于粒径较大，颗粒之间粘聚力小而造成盾顶超挖时，地面塌陷的技术问题。
[0008]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0009]一种内凹式盾构机刀盘，包括边缘区、正面区、过渡区、内凹区，所述内凹区通过所述过渡区与所述正面区连接，所述正面区的四周是边缘区。
[0010]所述内凹式盾构机刀盘的结构形式为内凹结构、辐条与小面板复合式布置，在辐条上布置有滚刀刀箱，小面板设置在正面区和过渡区内。
[0011]所述内凹式盾构机刀盘设置垂直交叉的2条辐条，小面板周边设置有钢格栅，支撑采用中间支撑，设置有4个泡沫剂入口，所述泡沫剂入口设置在辐臂上或小面板上。
[0012]所述过渡区的过渡区外径为4.8m?4.9m，过渡区内径为2.3m?2.4m。
[0013]所述过渡区的内凹角度为40°?50°。
[0014]所述过渡区的深度为0.9m?1.lm。
[0015]所述内凹区的直径为2.3m?2.4m。
[0016]所述内凹式盾构机刀盘的开口率为30 %?40 %。
[0017]所述内凹区设有2组四联滚刀或4把齿刀，4把双刃滚刀，8把刮刀。
[0018]所述过渡区的辐条上共设有16把单刃滚刀，24把刮刀。
[0019]所述正面区设有4把双刃滚刀，8把单刃滚刀，即每个面板上设有1把双刃滚刀，2把单刃滚刀。
[0020]所述边缘区设有4把侧面滚刀，每个面板上布置有1把侧面滚刀；8把侧面刮刀，每个面板上布置有2把侧面刮刀；同时边缘布置有2把超挖刀。
[0021]由于采用了上述的技术方案，本发明具有以下有益效果:
[0022]本发明提供了一种安全可靠、科学合理的适用于砂卵石地层的内凹式盾构机刀盘，有效的解决了盾顶超挖而造成的地面塌陷问题，提高了施工过程的安全性，减小了刀盘扭矩，提高了掘进速度。
【附图说明】
[0023]图1为现有技术盾构机掘进过程中，砂卵石掌子面超挖的一种示意图。
[0024]图2为现有技术盾构机掘进过程中，砂卵石掌子面超挖的另一种示意图。
[0025]图3是本发明实施例的内凹式盾构机刀盘的三维结构示意图。
[0026]图4是图3所示内凹式盾构机刀盘背面的三维结构示意图。
[0027]图5是图3所示内凹式盾构机刀盘掘进开挖土体的顺序示意图。
[0028]图6为图3所示内凹式盾构机刀盘的俯视图。
[0029]图7为图3所示内凹式盾构机刀盘的侧视图。
[0030]其中:11为内凹区，12为过渡区，13为正面区，14为边缘区，1为过渡区外径，2为过渡区内径，3为中间支撑，4为盾构隧道顶部、底部土体，5为中部的核心土体，6为两边的核心土体，7为上覆土体。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图所示实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0032]实施例1
[0033]—种内凹式盾构机刀盘，包括边缘区14、正面区13、过渡区12、内凹区11，所述内凹区11通过所述过渡区12与所述正面区13连接，所述正面区13的四周是边缘区14。如图3、图4、图6和图7所示，图3是本发明实施例的内凹式盾构机刀盘的三维结构示意图，图4是图3所示内凹式盾构机刀盘背面的三维结构示意图，图6为图3所示内凹式盾构机刀盘的俯视图，图7为图3所示内凹式盾构机刀盘的侧视图。
[0034]所述内凹式盾构机刀盘的结构形式为内凹结构、辐条与小面板复合式布置，设置垂直交叉的2条辐条，在辐条上布置滚刀刀箱，小面板设置在正面区13和过渡区12内，小面板周边设置钢格栅，从而在阻止大石头的同时开口率尽量大，支撑采用中间支撑3，设置4个泡沫剂入口，可以设置在辐臂上，也可以在小面板上，不作具体要求。
[0035]所述过渡区12的过渡区外径1为4.8m?4.9m，过渡区内径2为2.3m?2.4m。
[0036]所述过渡区12的内凹角度为40°?50°，和砂卵石地层的内摩擦角相当。
[0037]所述过渡区12的深度为0