CN215860182U - 一种多向施工盾构机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多向施工盾构机，包括盾体、刀盘组件、驱动装置、出渣组件、管片拼装机，刀盘组件包括中心刀盘、外刀盘，驱动装置包括驱动中心刀盘和驱动外刀盘的两组相互独立的驱动机，所述螺旋出渣组件包括中心螺旋机和底部双螺旋机，所述中心螺旋机水平设置，其进渣一端对应设置于中心刀盘圆心处，底部双螺旋机在中心螺旋机两侧对称设置且与中心螺旋机之间夹角设置，中心螺旋机、底部双螺旋机的输出端承接有储渣箱，储渣箱上下两端贯通，储渣箱底部承接有皮带机，所述中心刀盘活动设置，活动结构为：中心刀盘对应的驱动机两侧对称设有伸缩油缸，伸缩油缸的两端分别与驱动机外壳、盾体内壁铰接。本实用新型适用于多种土质的掌子面开挖。

Description

一种多向施工盾构机

技术领域

本实用新型涉及盾构机技术领域，尤其是一种多向施工盾构机。

背景技术

随着我国基建大规模进行以及城镇化建设、南水北调等重大工程战略的实施。轨道交通、公路、市政水利建设等工程的大幅增长，越来越多的工程建设单位在隧道施工中首选更为安全高效的盾构机。

盾构机的工作环境包括各种复杂的地层、大直径隧道、复杂断面环境、长距离掘进、高速施工环境等工况。工作时，要求开挖隧道掌子面的同时，及时将开挖产生的渣土往外输送。但是，不同的掌子面开挖要求不同，因掌子面的规格不同，单一型号的盾构机在开挖过程中，有适用性高的工况，也有适用性低、难以保持高效开挖。

实用新型内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的多向施工盾构机，通过可调的中心刀盘，提高开挖各类掌子面的可适用性；出渣组件能够伸缩、根据实际工况增加螺旋机的数量，从而提高盾构机的适用性。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种多向施工盾构机，包括盾体，盾体端面设有刀盘组件、带动刀盘组件的驱动装置，所述盾体内安装有螺旋出渣组件，盾体上还设有管片拼装机，

所述刀盘组件包括位于盾体端面圆心位置的中心刀盘、环形阵列于中心刀盘四周的外刀盘，所述驱动装置包括驱动中心刀盘和驱动外刀盘的两组相互独立的驱动机，

所述螺旋出渣组件包括中心螺旋机和底部双螺旋机，所述中心螺旋机水平设置，其进渣一端对应设置于中心刀盘圆心处，底部双螺旋机在中心螺旋机两侧对称设置且与中心螺旋机之间夹角设置，中心螺旋机、底部双螺旋机的输出端承接有储渣箱，储渣箱上下两端贯通，储渣箱底部承接有皮带机，

所述中心刀盘活动设置，活动结构为：中心刀盘对应的驱动机两侧对称设有伸缩油缸，伸缩油缸的两端分别与驱动机外壳、盾体内壁铰接。

中心刀盘对应的驱动机和盾体内壁上均设有油缸连接座，每个伸缩油缸的首尾两端均与油缸连接座铰接。

设于驱动机上的两个油缸连接座之间的连线长度小于该驱动机的直径。

中心螺旋机和底部双螺旋机均为伸缩结构。

所述储渣箱竖直设置，皮带机在水平方向上运动。

皮带机在水平面内的投影面积大于储渣箱端面面积。

所述中心螺旋机尾部出渣；底部双螺旋机侧边出渣，底部双螺旋机的出渣口相对设置。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，通过采用内外两层结构的刀盘组件，提高适用性，在不同地层能够根据实际环境进行设置，调整刀盘组件的伸出状态、刀盘的旋转方向、旋转速度等参数，适用于更多复杂地层。

本实用新型中的中心刀盘的驱动机两侧带有伸缩油缸，能够前进或回缩，便于盾构机脱困、土仓内检修工作。

本实用新型中的出渣动作，由中心螺旋机和底部双螺旋机一起出渣，能够更精准环保地进行渣土输送；同时对工作的螺旋机进行调整，可以选择性地启停螺旋机，便于适应多种作业模式。

附图说明

图1为本实用新型的盾构机侧面结构示意图。

图2为本实用新型的外刀盘和中心刀盘结构示意图。

图3为本实用新型中底部双螺旋机与储渣箱之间相对位置关系示意图。

图4为本实用新型的中心刀盘活动结构示意图。

其中：1、盾体；2、出渣组件；3、管片拼装机；4、中心刀盘；5、外刀盘；6、驱动机；7、伸缩油缸；8、油缸连接座；

201、中心螺旋机；202、底部双螺旋机；203、储渣箱；204、皮带机。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1-图4所示，本实施例的多向施工盾构机，包括盾体1，盾体1端面设有刀盘组件、带动刀盘组件的驱动装置，盾体1内安装有螺旋出渣组件2，盾体1上还设有管片拼装机3，

刀盘组件包括位于盾体1端面圆心位置的中心刀盘4、环形阵列于中心刀盘4四周的外刀盘5，驱动装置包括驱动中心刀盘4和驱动外刀盘5的两组相互独立的驱动机6，

螺旋出渣组件2包括中心螺旋机201和底部双螺旋机202，中心螺旋机201水平设置，其进渣一端对应设置于中心刀盘4圆心处，底部双螺旋机202在中心螺旋机201两侧对称设置且与中心螺旋机201之间夹角设置，中心螺旋机201、底部双螺旋机202的输出端承接有储渣箱203，储渣箱203上下两端贯通，储渣箱203底部承接有皮带机204，

中心刀盘4活动设置，活动结构为：中心刀盘4对应的驱动机6两侧对称设有伸缩油缸7，伸缩油缸7的两端分别与驱动机6外壳、盾体1内壁铰接。

中心刀盘4对应的驱动机6和盾体1内壁上均设有油缸连接座8，每个伸缩油缸7的首尾两端均与油缸连接座8铰接。

设于驱动机6上的两个油缸连接座8之间的连线长度小于该驱动机6的直径。

中心螺旋机201和底部双螺旋机202均为伸缩结构。

储渣箱203竖直设置，皮带机204在水平方向上运动。

皮带机204在水平面内的投影面积大于储渣箱203端面面积。

中心螺旋机201尾部出渣；底部双螺旋机202侧边出渣，底部双螺旋机202的出渣口相对设置。

本实施例的具体结构及工作过程如下：

盾构机整体包括盾体1，盾体1包括了管片拼装机3，管片拼装机3在本实用新型中不作改进，此处不再赘述。在盾体1端面上设置外刀盘5和中心刀盘4组成的刀盘组件，中心刀盘4位于盾体1端面的圆心处，外刀盘5环形阵列在中心刀盘4四周，中心刀盘4和外刀盘5分别被两组驱动机6驱动；设置多个螺旋机的目的在于：能更好地适应于多种地层掘进，方便在各种地质中的模式切换。

外刀盘5对应的驱动机6通过扭腿法兰带动外刀盘5转动，外刀盘5开挖掌子面外侧土体，挖掘产生的渣土落到底部双螺旋机202内，被底部双螺旋机202带动，输送至储渣箱203中，储渣箱203下方的皮带机204将下落的渣土输出。

中心刀盘4被对应的驱动机6通过扭腿法兰带动旋转，中心刀盘4对掌子面中心土体进行开挖，中心刀盘4开挖产生的渣土落到中心螺旋机201处，由中心螺旋机201带动，输送至储渣箱203内，与底部双螺旋机202所输出的渣土一起落在储渣箱203内，被皮带机204输出。

本实施例中的刀盘组件中，中心刀盘4和外刀盘5相互独立工作。中心刀盘4、外刀盘5除了驱动机6是独立工作的两组之外，支撑安装刀具的骨架也相互独立，能够单独驱动中心刀盘4或外刀盘5。

中心刀盘4的驱动结构为：圆形中心刀盘4的两侧安装有伸缩油缸7，两侧伸缩油缸7处于初始状态时，与中心刀盘4两侧相切；在中心刀盘4的驱动机6上固定连接有两个油缸连接座8，此两个油缸连接座8以中心刀盘4的驱动机6为基准，在中心刀盘4的驱动机6两侧对称设置。两个油缸连接座8之间的连线长度小于中心刀盘4的驱动机6的直径。油缸连接座8上铰接伸缩油缸7，伸缩油缸7的输出轴指向盾体1，且与盾体1之间铰接。当伸缩油缸7的输出轴往复运动时，推动中心刀盘4的驱动机6，从而带动中心刀盘4沿着输出轴的运动方向伸缩。

本实用新型中的中心螺旋机201为对称中心，且水平放置，垂直于中心刀盘4所在面。在中心螺旋机201两侧对称设置的底部双螺旋机202，与水平面之间倾斜设置，底部双螺旋机202的进料一端靠近刀盘组件的底部，底部双螺旋机202斜向上延伸，与中心螺旋机201一起汇集到储渣箱203顶部。储渣箱203底部敞口，皮带机204位于储渣箱203的正下方，且靠近储渣箱203底部设置。本实施例中的中心螺旋机201和底部双螺旋机202均具备伸缩功能，伸缩功能采用油缸推动内外筒的方式实现，为行业中常用技术手段，此处不再赘述。

为了便于上述伸缩结构的实现，本实用新型中的螺旋出渣组件2中的三个螺旋机，螺旋机外壳的端部不超出土仓设置，以便随时能够关闭土仓。

本实施例中，中心螺旋机201在能够伸缩的前提下，能跟随中心刀盘4的实际运动状态伸出或回缩。

本实用新型相较于常规的盾构机，增加了直接承接中心刀盘4所产生的渣土的中心螺旋机201，中心螺旋机201、底部双螺旋机202同时出渣，出渣效率更高，能更环保更高效地进行渣土输送，同时对工作螺旋机进行调整，选择性关闭开启，以便适用于多种模式的作业。

中心刀盘4、外刀盘5组成内外式主体结构，能够根据不同地层调节刀盘的相对位置、旋转方向、旋转速度，从而调整刀盘的使用状态，适应更多复杂地形。在中心刀盘4运动过程中，两侧的伸缩油缸7能够伸出或回缩，便于盾构机脱困、进行土仓内检修等工作。

本实用新型中增设了储渣箱203，常规的盾构机直接在螺旋机下方承接倾斜的皮带机204，在自重作用下，渣土还是会落在螺旋机正下方，而本实用新型中，皮带机204相当于储渣箱203的箱底，能够有效防止渣土落在螺旋机下方，即使渣土量较多，也能够被储渣箱203限位，等待皮带机204将渣土按照预期输出。

本实用新型中的螺旋机数量和储渣箱203大小能够根据实际要求进行调整，在刀盘组件处根据实际出渣量增设螺旋机，根据螺旋机数量增大或缩小储渣箱203的大小，能够适用于多种规格的掌子面开挖，以及适用于土压、泥水或敞开式等多模式下的长距离高效掘进。同时刀盘组件可采用软土刀盘、硬岩刀盘或者软土结合硬岩刀盘的结构形式开挖，适合软硬不均及中心土体易固结，中心开口要求较大、局部有孤石等多种地层中掘进。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (7)

1.一种多向施工盾构机，包括盾体(1)，盾体(1)端面设有刀盘组件、带动刀盘组件的驱动装置，所述盾体(1)内安装有螺旋出渣组件(2)，盾体(1)上还设有管片拼装机(3)，其特征在于：

所述刀盘组件包括位于盾体(1)端面圆心位置的中心刀盘(4)、环形阵列于中心刀盘(4)四周的外刀盘(5)，所述驱动装置包括驱动中心刀盘(4)和驱动外刀盘(5)的两组相互独立的驱动机(6)，

所述螺旋出渣组件(2)包括中心螺旋机(201)和底部双螺旋机(202)，所述中心螺旋机(201)水平设置，其进渣一端对应设置于中心刀盘(4)圆心处，底部双螺旋机(202)在中心螺旋机(201)两侧对称设置且与中心螺旋机(201)之间夹角设置，中心螺旋机(201)、底部双螺旋机(202)的输出端承接有储渣箱(203)，储渣箱(203)上下两端贯通，储渣箱(203)底部承接有皮带机(204)，

所述中心刀盘(4)活动设置，活动结构为：中心刀盘(4)对应的驱动机(6)两侧对称设有伸缩油缸(7)，伸缩油缸(7)的两端分别与驱动机(6)外壳、盾体(1)内壁铰接。

2.如权利要求1所述的一种多向施工盾构机，其特征在于：中心刀盘(4)对应的驱动机(6)和盾体(1)内壁上均设有油缸连接座(8)，每个伸缩油缸(7)的首尾两端均与油缸连接座(8)铰接。

3.如权利要求2所述的一种多向施工盾构机，其特征在于：设于驱动机(6)上的两个油缸连接座(8)之间的连线长度小于该驱动机(6)的直径。

4.如权利要求1所述的一种多向施工盾构机，其特征在于：中心螺旋机(201)和底部双螺旋机(202)均为伸缩结构。

5.如权利要求1所述的一种多向施工盾构机，其特征在于：所述储渣箱(203)竖直设置，皮带机(204)在水平方向上运动。

6.如权利要求5所述的一种多向施工盾构机，其特征在于：皮带机(204)在水平面内的投影面积大于储渣箱(203)端面面积。

7.如权利要求4所述的一种多向施工盾构机，其特征在于：所述中心螺旋机(201)尾部出渣；底部双螺旋机(202)侧边出渣，底部双螺旋机(202)的出渣口相对设置。

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