CN205805559U - 一种用于暗挖地下车库的矩形断面掘进机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于暗挖地下车库的矩形断面掘进机，开挖断面可构成多种，能够按施工要求整体拆装。本实用新型包括前盾、螺旋输送机、中盾、尾盾和铰接油缸，还包括前端的十字花形刀盘和小刀盘，十字花形刀盘整体呈十字形，由两个主刀梁、副刀梁和中心鱼尾刀组成，主刀梁和两个副刀梁相互垂直，其中主刀梁一端为菱形环状结构、另一端固定在套筒上，主刀梁、副刀梁上都布有切刀，小刀盘设置在矩形断面的四角处。本实用新型施工效率高，在断面开挖率高达97％，能够很好调节掌子面与前盾的土压力平衡效果，提高排渣流畅的能力；且通过对前尺寸规格的前盾的排列，达到一机多用的目的，从而使设备造价更加低廉、经济实用。

Description

一种用于暗挖地下车库的矩形断面掘进机

技术领域

本发明属于隧道施工设备技术领域，尤其涉及一种盾构掘进机设备。

背景技术

盾构技术不用大量拆迁，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，因此，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。其中，顶管机是一种采用盾构法的集机械、电子、液压、激光和控制等技术于一体的高度机械化和自动化的开挖衬砌成套设备。

车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果，由于很多新建小区内住户与车位的配比为1:1，而城市中心繁华区域的路面不便堵塞或封闭，同时该区域地下空间没有得到有效应用，车位资源仍然紧张，明挖施工不便，因此暗挖地下车库的工法得到广泛应用。

比如说，郑州市某地下停车场实验工程为使用盾构掘进技术专门建设地下车库的暗挖施工项目，车库主体长95m，宽38m，库内总建筑面积为3500m²,共停车103辆。如图1所示，其结构为3跨为1组，两侧停车，中间为通道，结合场地条件，采用6跨2组的设计形式。其配套矩形掘进机断面2.8m×5m，无倒角，每次掘进横向净间距为零，导致掘进轴线精度控制难度很高，为施工增加了难度。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种用于暗挖地下车库的矩形断面掘进机，能够有效控制地表沉降，根据地质情况实时调节扭矩，可精密调向，开挖断面可构成多种，能够按施工要求整体拆装，操作方便安全。

本发明的技术方案是这样实现的：一种用于暗挖地下车库的矩形断面掘进机，包括前盾、位于前盾底部的螺旋输送机、中盾、尾盾和铰接油缸，还包括前端的十字花形刀盘和小刀盘，十字花形刀盘由主驱动驱动，小刀盘由副驱动驱动，所述十字花形刀盘整体呈十字形，由两个主刀梁、副刀梁和中心鱼尾刀组成，主刀梁和副刀梁相互垂直，其中主刀梁一端为菱形环状结构、另一端固定在套筒上，主刀梁、副刀梁上都布有切刀，小刀盘设置在矩形断面的四角处。

做钟摆运动的十字花形刀盘在做回转运动的小刀盘的前一平面，十字花形刀盘和小刀盘共同切削矩形开挖断面。

矩形开挖断面由数个当前尺寸规格的前盾以几何方式排列而成。

矩形开挖断面由两个横向排列或三个横向排列或四个纵向排列的前盾构成。

本发明施工效率高，采用土压平衡原理进行掘进，对地层扰动小；在断面开挖率高达97％，能够很好调节掌子面与前盾的土压力平衡效果，提高排渣流畅的能力；且通过对前尺寸规格的前盾的排列，达到一机多用的目的，从而使设备造价更加低廉、经济实用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为3跨1组的车库结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为图2的左视示意图。

图4为十字花形刀盘的结构示意图。

图5为十字花形刀盘钟摆运动的示意图。

图6为两个当前尺寸规格前盾横向排列示意图。

图7为三个当前尺寸规格前盾横向排列示意图。

图8为六个当前尺寸规格前盾横向排列示意图。

其中：1.十字花形刀盘，101.套筒，102.菱形环状结构，103.副刀梁，104.主刀梁，105.切刀，106.中心鱼尾刀，2.小刀盘，3.主驱动，4.副驱动，5.前盾，6.中盾，7.尾盾，8.铰接油缸，9.螺旋输送机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2～5所示，一种用于暗挖地下车库的矩形断面掘进机，包括前盾5、位于前盾底部的螺旋输送机9、中盾6、尾盾7和铰接油缸8，还包括前端的十字花形刀盘1和小刀盘2，十字花形刀盘1由主驱动3驱动，小刀盘2由副驱动4驱动，所述十字花形刀盘1整体呈十字形，由两个主刀梁104、两个副刀梁103和中心鱼尾刀106组成，主刀梁104和副刀梁103相互垂直，其中主刀梁104一端为菱形环状结构、另一端固定在套筒101上，主刀梁104、副刀梁103上都布有切刀105，小刀盘2设置在矩形断面的四角处。

一般掘进矩形挖断面的时候，开挖率低，可能小于90％，主要原因是因为矩形断面的边缘和死角无法开挖，且一般的刀盘是做圆形回转运动，在有限的工作空间内转动麻烦。而本申请中，十字花形刀盘1做钟摆运动，其摆动幅度较小，便于在有限的空间内运动，菱形环状结构102上可以布置多个切刀105，提高开挖效率，而小刀盘回转的时候，开挖矩形断面的四角，进而使得开挖效率可高达97％。

做钟摆运动的十字花形刀盘1在做回转运动的小刀盘2的前一平面，十字花形刀盘1和小刀盘2共同切削矩形开挖断面。

如图5所示，十字花形刀盘1在当前尺寸规格的前盾5矩形区域内做钟摆运动，角度为±α，小刀盘2做回转运动且在十字花形刀盘运动的后一平面。

本发明的工作流程如下：当前尺寸规格的前盾5与对应的中盾6、尾盾7、铰接油缸8连接，十字花形刀盘1由主驱动3、小刀盘2由副驱动4带动运转，采用螺旋输送机9在建立完土压平衡后出渣。此时，开挖隧道断面为当前尺寸规格的矩形断面，整机使用当前的铰接油缸8调向。

若两台或更多当前尺寸规格的前盾5横向并列时，它需要新的中盾、尾盾、铰接油缸与之连接，但十字花形刀盘1和小刀盘2依然在各自的前尺寸规格的前盾5上运转，且两台螺旋输送机9也独立出渣，整机使用新的铰接油缸调向。

矩形开挖断面由数个当前尺寸规格的前盾5以几何方式排列而成。当前尺寸规格的前盾5截面为矩形，高度尺寸大于宽度；如图6所示，当当前尺寸规格的前盾5两个横向排列；如图7所示，三个前盾5横向排列，如图8所示，六个前盾横、纵向排列时，可构成较大一级别的开挖断面。那么，它和对应的新尺寸规格的中盾、尾盾，便构成新尺寸规格的矩形断面掘进机，可以达到重复利用，解决资源的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于暗挖地下车库的矩形断面掘进机，包括前盾(5)、位于前盾底部的螺旋输送机(9)、中盾(6)、尾盾(7)和铰接油缸(8)，其特征在于：还包括前端的十字花形刀盘(1)和小刀盘(2)，十字花形刀盘(1)由主驱动(3)驱动，小刀盘(2)由副驱动(4)驱动，所述十字花形刀盘(1)整体呈十字形，由两个主刀梁(104)、副刀梁(103)和中心鱼尾刀(106)组成，主刀梁(104)和副刀梁(103)相互垂直，其中主刀梁(104)一端为菱形环状结构、另一端固定在套筒(101)上，主刀梁(104)、副刀梁(103)上都布有切刀(105)，小刀盘(2)设置在矩形断面的四角处。

2.根据权利要求1所述的用于暗挖地下车库的矩形断面掘进机，其特征在于：做钟摆运动的十字花形刀盘(1)在做回转运动的小刀盘(2)的前一平面，十字花形刀盘(1)和小刀盘(2)共同切削矩形开挖断面。

3.根据权利要求2所述的用于暗挖地下车库的矩形断面掘进机，其特征在于：矩形开挖断面由数个当前尺寸规格的前盾(5)以几何方式排列而成。

4.根据权利要求3所述的用于暗挖地下车库的矩形断面掘进机，其特征在于：矩形开挖断面由两个横向排列或三个横向排列或四个纵向排列的前盾(5)构成。