CN108915697A - 一种盲区超挖矩形顶管机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盲区超挖矩形顶管机，包括矩形盾体、中心刀盘、异形刀盘、中心驱动装置和曲轴驱动装置，所述中心刀盘安装在矩形盾体正面的中间部分，所述异形刀盘分别安装在矩形盾体正面的左右部分，所述异形刀盘之间保持左右对称且安装在中心刀盘后面；所述中心刀盘中心设置有转动轴，所述转动轴一端与中心驱动装置连接；所述异形刀盘上下端分别安装有移动轴，所述移动轴一端与曲轴驱动装置连接，所述曲轴驱动装置之间保持上下对称，所述异形刀盘通过曲轴驱动装置的旋转实现上下切削土体。本发明的盲区超挖矩形顶管机结构紧凑新颖，有效的解决顶管机盲区超挖问题，减小前壳体胸板受力，从而减少材料的使用，降低成本，提高掘进效率。
Description
技术领域
本发明涉及隧道工程施工设备领域，具体设计一种盲区超挖矩形顶管机。
背景技术
随着世界经济的飞速发展和人口的迅速膨胀，人类赖以生存的地表环境不断恶化，土地资源日趋紧张，世界各国日益重视地下空间的开发和利用。在这个过程中，修建大规模跨流域深埋长隧道已成趋势。由于城市建设中采用的明挖法施工隧道，会对地面建筑、地下管线，尤其是城市交通造成极大的干扰。盾构技术的优势在于不用大量拆迁，不用开挖地面，地面上无噪音、无尘土、不扰民，而且全部采用自动化控制，工程进度较快。它是一种即可减少工程污染，又可大幅度节约工程投资的施工技术。因此，在城市建设地下隧道采用盾构法，将成为必然趋势。
目前，矩形顶管机在掘进过程中的盲区问题一直是顶管行业难于解决的问题。现大多采用六刀盘形式矩形顶管机施工，盲区剩余面积大，分布较多，在掘进过程中一方面增加了掘进推进的难度，另一方面盲区存在大大增加了壳体胸板承受的压力，增加壳体的材料使用量。因此研发一种盲区超挖矩形顶管机结构、降本增效,是急需解决的一大问题。
其中中国专利CN201220622179.0公开了一种顶管机，采用盲区切削系统切割盲区，但是其盲区切割系统的刀具采用固定连接方式，无法对土体运动切削，无法进行太大的盲区切削作用。
发明内容：
针对现有技术不足，本发明提供一种结构紧凑新颖、造价低、掘进效率高和有效切削盲区土体的超挖矩形顶管机。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种盲区超挖矩形顶管机，包括矩形盾体、中心刀盘、异形刀盘、中心驱动装置和曲轴驱动装置，所述中心刀盘安装在矩形盾体正面的中间部分，所述异形刀盘分别安装在矩形盾体正面的左右部分，所述异形刀盘之间保持左右对称且安装在中心刀盘后面；所述中心刀盘中心设置有转动轴，所述转动轴一端与中心驱动装置连接；所述异形刀盘上下端分别安装有移动轴，所述移动轴一端与曲轴驱动装置连接，所述曲轴驱动装置之间保持上下对称，所述异形刀盘通过曲轴驱动装置的旋转实现上下切削土体。
作为本发明的一种优化，所述中心刀盘还包括大切削刀、大刀排和中心刀，所述中心刀安装在转动轴前端，所述转动轴外圆周均匀安装有5个大刀排，所述大刀排上安装有多个大切削刀。
作为本发明的一种优化，所述异形刀盘还包括小切削刀和溜土孔，所述小切削刀均匀安装在异形刀盘正面上。
作为本发明的一种优化，所述溜土孔包括不规则形溜土孔、梯形溜土孔和三角形溜土孔，所述三角形溜土孔开设在异形刀盘中间部分，所述梯形刀盘和不规则形溜土孔开设在异形刀盘上下部分。
作为本发明的一种优化，所述中心驱动装置设置有2个且保持上下对称。
作为本发明的一种优化，所述矩形盾体四周安装有固定切削刀。
本发明的有益效果在于：
本发明的盲区超挖矩形顶管机采用中心驱动装置，电机直接连接减速机驱动中心回转体带动中心刀盘转动，实现对掌子面进行大范围开挖，保证了挖掘的效率。又设置有异形刀盘，根据异形刀盘的结构特点，两侧分别采用两个中线曲轴驱动装置，按上下对称布置，驱动异形刀盘，实现对剩余掌子面及盲区进行开挖，有效的解决了盲区的土体问题，而且异形刀盘上开设有多个溜土孔，到小切削刀对土体进行切割的时候，残留在小切削刀上的土渣可以通过溜土孔溜出，防止土渣妨碍异形刀盘运作。与现有技术相比，本发明的盲区超挖矩形顶管机结构开挖率大大提高，可有效解决顶管机盲区超挖问题，减小前壳体胸板受力，从而减少材料的使用，降低成本，提高掘进效率。
附图说明
图1为本发明盲区超挖矩形顶管机的结构示意图；
图2为本发明盲区超挖矩形顶管机的中间刀盘剖视示意图；
图3为本发明盲区超挖矩形顶管机的异形刀盘剖视示意图。
附图标记：1、矩形盾体；2、中心刀盘；3、异形刀盘；4、不规则形溜土孔；5、梯形溜土孔；6、三角形溜土孔；7、大切削刀；8、大刀排；9、固定切削刀；10、中心驱动装置；11、转动轴；12、小切削刀；13、移动轴；14、曲轴驱动装置；15、中心刀。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1、图2和图3所示，一种盲区超挖矩形顶管机，包括矩形盾体1、中心刀盘2、异形刀盘3、中心驱动装置10和曲轴驱动装置14，所述矩形盾体1四周安装有固定切削刀9；所述中心刀盘2还包括大切削刀7、大刀排8和中心刀15，所述中心刀15安装在转动轴11前端，所述转动轴11外圆周均匀安装有5个大刀排8，所述大刀排8上安装有多个大切削刀7，所述中心刀盘2安装在矩形盾体1正面的中间部分；所述异形刀盘3还包括小切削刀12和溜土孔，所述小切削刀12均匀安装在异形刀盘3正面上，所述溜土孔包括不规则形溜土孔4、梯形溜土孔和三角形溜土孔6，所述三角形溜土孔6开设在异形刀盘3中间部分，所述梯形刀盘和不规则形溜土孔4开设在异形刀盘3上下部分，所述异形刀盘3分别安装在矩形盾体1正面的左右部分，所述异形刀盘3之间保持左右对称且安装在中心刀盘2后面；所述中心刀盘2中心设置有转动轴11，所述转动轴11一端与中心驱动装置10连接，所述中心驱动装置10设置有2个且保持上下对称；所述异形刀盘3上下端分别安装有移动轴13，所述移动轴13一端与曲轴驱动装置14连接，所述曲轴驱动装置14之间保持上下对称，所述异形刀盘3通过曲轴驱动装置14的旋转实现上下切削土体。
本发明工作原理：顶管机向前掘进，中心刀盘2对大面积土体进行切削，保证顶管机的高效掘进，而异形刀盘3在曲轴驱动装置14的带动下，实现上下移动切削，对土体进行上下切削，大大减少了盲区土体对顶管机的阻挡，保证了顶管机在最小阻力下掘进。其中：
本发明的盲区超挖矩形顶管机采用中心驱动装置10，电机直接连接减速机驱动中心回转体带动中心刀盘2转动，实现对掌子面进行大范围开挖，保证了挖掘的效率。又设置有异形刀盘3，根据异形刀盘3的结构特点，两侧分别采用两个中线曲轴驱动装置14，按上下对称布置，驱动异形刀盘3，实现对剩余掌子面及盲区进行开挖，有效的解决了盲区的土体问题，而且异形刀盘3上开设有多个溜土孔，到小切削刀12对土体进行切割的时候，残留在小切削刀12上的土渣可以通过溜土孔溜出，防止土渣妨碍异形刀盘3运作。与现有技术相比，本发明的盲区超挖矩形顶管机结构开挖率大大提高，可有效解决顶管机盲区超挖问题，减小前壳体胸板受力，从而减少材料的使用，降低成本，提高掘进效率。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种盲区超挖矩形顶管机，其特征在于：包括矩形盾体、中心刀盘、异形刀盘、中心驱动装置和曲轴驱动装置，所述中心刀盘安装在矩形盾体正面的中间部分，所述异形刀盘分别安装在矩形盾体正面的左右部分，所述异形刀盘之间保持左右对称且安装在中心刀盘后面；所述中心刀盘中心设置有转动轴，所述转动轴一端与中心驱动装置连接；所述异形刀盘上下端分别安装有移动轴，所述移动轴一端与曲轴驱动装置连接，所述曲轴驱动装置之间保持上下对称，所述异形刀盘通过曲轴驱动装置的旋转实现上下切削土体。
2.根据权利要求1所述的一种盲区超挖矩形顶管机，其特征在于：所述中心刀盘还包括大切削刀、大刀排和中心刀，所述中心刀安装在转动轴前端，所述转动轴外圆周均匀安装有5个大刀排，所述大刀排上安装有多个大切削刀。
3.根据权利要求1所述的一种盲区超挖矩形顶管机，其特征在于：所述异形刀盘还包括小切削刀和溜土孔，所述小切削刀均匀安装在异形刀盘正面上。
4.根据权利要求3所述的一种盲区超挖矩形顶管机，其特征在于：所述溜土孔包括不规则形溜土孔、梯形溜土孔和三角形溜土孔，所述三角形溜土孔开设在异形刀盘中间部分，所述梯形刀盘和不规则形溜土孔开设在异形刀盘上下部分。
5.根据权利要求1所述的一种盲区超挖矩形顶管机，其特征在于：所述中心驱动装置设置有2个且保持上下对称。
6.根据权利要求1所述的一种盲区超挖矩形顶管机，其特征在于:所述矩形盾体四周安装有固定切削刀。
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