CN215979381U - 一种非圆形隧道掘进机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种非圆形隧道掘进机，包括：盾体，前端设置多刀盘组合式切削系统；盾体前端还设有盲区切削系统，盲区切削系统包括多个切削滚筒；盾体的前端沿处对应所述圆刀盘的切削盲区设置安装沉槽，各安装沉槽处分别安装有切削滚筒，切削滚筒上的截割刀具突出于所述盾体的外周面布置。在盾体前端不仅设置多刀盘组合式切削系统，还对应圆刀盘的切削盲区设置有盲区切削系统，盲区切削系统的切削滚筒对应位于盾体前端沿的安装沉槽处，且切削滚筒上的截割刀具突出布置，在开挖隧道时，对于切削盲区的岩体可以直接由切削滚筒进行切割，不需要在盾体前端设置向前延伸的切刀，在保证有效开挖的前提下，可有效降低盾体前进时受到的阻力。

Description

一种非圆形隧道掘进机

技术领域

本实用新型涉及一种非圆形隧道掘进机。

背景技术

圆形断面隧道一般是采用只有一整个圆形刀盘的掘进机即可开挖整个断面，刀盘绕中心轴旋转开挖扫过的面积即是圆形隧道横截面，这时刀盘开挖率，即刀盘开挖面积与隧道断面的比值，达到100%。而针对矩形断面、马蹄形断面或其他异形断面（非圆形断面）隧道的开挖，非圆形隧道掘进机常常采用多个圆形刀盘组合并配合盲区开挖系统的方式开挖非圆形隧道断面。

如授权公告号为CN202926334U的中国实用新型专利中公开的顶管机，其采用多刀盘组合式切削系统，多刀盘组合式切削系统包括多个圆刀盘，多个圆刀盘安装在前盾体上，对应于圆刀盘的圆形切削轨迹之间形成的圆刀盘无法达到的切削盲区，在前盾体上还设有盲区切削系统，盲区切削系统具有多个截割系统，截割系统包括滚筒和动力源，滚筒上设置截割刀具，由动力源驱动滚筒转动，截割刀具切割相应的切削盲区，提高非圆形断面的开挖率。

上述顶管机中，截割刀具完全位于前盾体中，势必造成对盾体周边土体切削不充分的问题，因此，上述顶管机的前盾体的开口前沿处沿周向镶焊了多个切刀，切刀通过盾体推进力的作用，来切削顶管机周边的土体。切刀切削施力时完全依靠前盾体的推力进行切削，切削效率较低，特别是圆刀盘切削后所形成的切削盲区，虽然切刀会间隔分布，但是依然会给前盾体前进造成较大阻力，进而对盾体液压推进系统提出了更高的要求，而且，切刀磨损也较为严重，更换频率高，导致检修时间长，严重时容易影响盾构效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种非圆形隧道掘进机，以解决现有技术中滚筒位于前盾体中导致在前盾体前端对应圆刀盘切削盲区设置切刀进而给前盾体造成较大阻力的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型所提供的非圆形隧道掘进机的技术方案是：一种非圆形隧道掘进机，包括盾体，盾体具有用于朝向相应掌子面的前端，所述盾体的前端设置多刀盘组合式切削系统，多刀盘组合式切削系统包括多个圆刀盘；所述盾体的前端还设有盲区切削系统，盲区切削系统包括对应所述圆刀盘的切削盲区布置的多个切削滚筒，各切削滚筒上分别设有截割刀具，用于在切削滚筒转动时对所述圆刀盘切削盲区进行切削；所述盾体的前端沿处对应所述圆刀盘的切削盲区设置安装沉槽，各安装沉槽处分别安装有所述的切削滚筒，所述切削滚筒上截割刀具突出于所述盾体的外周面布置。

有益效果是：本实用新型所提供的非圆形隧道掘进机中，在盾体前端不仅设置多刀盘组合式切削系统，还对应圆刀盘的切削盲区设置有盲区切削系统，盲区切削系统的切削滚筒对应位于盾体前端沿的安装沉槽处，且切削滚筒上的截割刀具突出布置，在开挖隧道时，对于切削盲区的岩体可以直接由切削滚筒进行切割，不需要在盾体前端设置向前延伸的切刀，在保证有效开挖的前提下，可有效降低盾体前进时受到的阻力，提高掘进效率。

作为进一步地改进，所述切削滚筒可拆地装配在所述盾体前端。

有益效果是：切削滚筒可拆地装配，可以根据实际需要选择拆装和维修更换。

作为进一步地改进，非圆形隧道掘进机还包括沉槽封板，沉槽封板用于在将切削滚筒拆卸下来时对应固定封挡在相应安装沉槽处。

有益效果是：对应安装沉槽配置有沉槽封板，在掘进机在特殊地层中如软土中开挖隧道时，可以拆除切削滚筒，此时，安装沉槽封板可对隧道围岩形成支护，防止发生局部坍塌。

作为进一步地改进，所述沉槽封板具有突出部，该突出部用于与盾体吻合插配，所述沉槽封板上和所述盾体上设有对应贯通的螺栓装配孔，用于穿装紧固螺栓以将沉槽封板固定安装在相应安装沉槽处。

有益效果是：沉槽封板上设置突出部，以与盾体吻合插配，方便实现定位安装，便于进行紧固装配。

作为进一步地改进，各切削滚筒包括滚筒安装架和筒体，筒体安装在滚筒安装架上，所述筒体的外周面上安装有所述的截割刀具，滚筒安装架通过固定螺栓可拆地固定安装在所述盾体上。

有益效果是：利用固定螺栓将滚筒安装架可拆地安装在盾体上，结构简单，方便加工制造。

作为进一步地改进，所述切削滚筒包括筒体，筒体的外周面上安装有所述截割刀具，所述筒体的中心位置处存在一个中心垂直平面，该中心垂直平面与筒体轴向垂直，所述截割刀具采用下述其中一种方式布置：

所述截割刀具包括刮刀结构和滚刀，多个滚刀形成两侧螺旋滚刀段，每侧螺旋滚刀段均沿螺旋线由筒体的相应端部向筒体中间延伸，两侧螺旋滚刀段的旋向相反，并且，两侧螺旋滚刀段关于所述中心垂直平面对称分布；

所述刮刀结构具有两侧螺旋刮刀段，每侧螺旋刮刀段均沿螺旋线由筒体的相应端部向筒体中间延伸，两侧螺旋刮刀段分别具有螺旋座体，螺旋座体上设有刮刀，两侧螺旋刮刀段的旋向相反，并且，两侧螺旋刮刀段关于所述中心垂直平面对称分布；

所述截割刀具为截齿或刮刀，全部或部分截割刀具形成两侧螺旋刀具段，每侧螺旋刀具段均为单线螺旋刀具段或均包括两线以上的螺旋刀具段，每侧螺旋刀具段沿螺旋线由筒体的相应端部向筒体中间延伸，两侧螺旋刀具段的旋向相反，并且，两侧螺旋刀具段关于所述中心垂直平面对称分布；

所述截割刀具包括多个截齿或多个刮刀或多个滚刀，多个截齿或多个刮刀或多个滚刀沿螺旋线由筒体的一端向另一端依次间隔分布；

所述截割刀具为截齿或刮刀或滚刀，所有截割刀具沿筒体轴向形成多个刀具圈，各刀具圈分别包括沿筒体周向依次间隔分布的多个截割刀具，在筒体轴向上任意相邻的两刀具圈中，一个刀具圈的截割刀具与另一个刀具圈的截割刀具在筒体周向上错位布置。

作为进一步地改进，将盾体上与前后方向相垂直的水平方向定义为左右方向，所述盾体的前端底部的所述安装沉槽为贯通安装槽，贯通安装槽沿左右方向延伸，所述贯通安装槽中对应相应圆刀盘的切削盲区设置有所述的切削滚筒，贯通安装槽的切削滚筒上的截割刀具两侧螺旋布置，并且，两侧螺旋旋向相反，用于将贯通安装槽中的渣土输送至相应螺旋输送机处。

有益效果是：盾体的前端底部设置贯通安装槽，不仅可以缩短盾体的前后总长度，缩短圆刀盘悬臂长度，同时，方便底部渣土流动，有利于排渣顺畅。

作为进一步地改进，所述切削滚筒上设有自清洗结构，自清洗结构包括自清洗喷口，自清洗喷口设置在所述切削滚筒的外周面上，所述切削滚筒中设置自清洗通道，自清洗通道与自清洗喷口连通，用于向自清洗喷口供应清洗流体。

有益效果是：在切削滚筒上设置自清洗结构，方便清洗切削滚筒上的截割刀具，避免滚筒表面被渣土糊住，刀具失去切削作用。

作为进一步地改进，所述盾体内设有竖向隔板，竖向隔板位于所述切削滚筒的后侧，竖向隔板上对应所述切削滚筒安装有滚筒清洗结构，滚筒清洗结构包括滚筒清洗喷头和滚筒清洗通道，所述滚筒清洗通道用于向所述滚筒清洗喷头供应清洗流体。

有益效果是：盾体的竖向隔板上设置滚筒清洗结构，方便在后侧清洗切削滚筒。

作为进一步地改进，所述竖向隔板上对应所述切削滚筒设有检修口，检修口处可拆装配有封口板，所述封口板上可拆装配有所述的滚筒清洗喷头。

有益效果是：对应在封口板上安装滚筒清洗喷头，充分利用封口板，不需要在竖向隔板的其他位置再布置安装结构，同时，封口板可拆装配，也方便检修和更换滚筒清洗喷头。

附图说明

图1为本实用新型所提供的非圆形隧道掘进机的实施例1的结构示意图；

图2为图1中A-A剖视图；

图3为图1中B-B剖视图；

图4为图1中顶部的切削滚筒的结构示意图；

图5为图4中顶部的切削滚筒的滚筒安装架的俯视图；

图6为在盾体安装沉槽封板时的结构示意图；

图7为图6中沉槽封板与盾体螺栓装配示意图；

图8为图7的E向视图；

图9为图3中C向视图；

图10为图9中D-D剖视图；

图11为本实用新型所提供的非圆形隧道掘进机的实施例2的结构示意图；

图12为图11中的切削滚筒的结构示意图；

图13为本实用新型所提供的非圆形隧道掘进机的实施例3中切削滚筒的结构示意图；

图14为本实用新型所提供的非圆形隧道掘进机的实施例4中切削滚筒的结构示意图；

图15为本实用新型所提供的非圆形隧道掘进机的实施例5中切削滚筒的结构示意图。

附图标记说明：

图1至图10中：1、圆刀盘；2、切削滚筒；21、滚筒安装架；22、筒体；23、截齿；24、自清洗喷口；25、螺栓安装孔；3、盾体；31、安装沉槽；4、贯通安装槽；5、螺旋输送机；6、竖向隔板；7、沉槽封板；71、突出部；8、滚筒清洗喷头；9、检修口；10、封口板。

图11和图12中：1、圆刀盘；2、切削滚筒；21、滚筒安装架；22、筒体；23、截齿；3、盾体。

图13中：22、筒体；100、刮刀结构；101、螺旋座体；102、刮刀；200、滚刀。

图14中：22、筒体；23、截齿；230、刀具圈。

图15中：22、筒体；26、刮刀；260、分体刮刀座；261、刮刀齿。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型所提供的非圆形隧道掘进机的具体实施例1：

本实施例中的非圆形隧道掘进机的结构与现有技术中的非圆形隧道掘进机相比，其他的结构例如主梁系统、推进系统、渣土输送系统等与现有技术中的非圆形隧道掘进机的结构相同，在此不再赘述，区别主要在于盾体前端安装的刀盘切削部分，本实施例中，刀盘切削部分不仅包括多刀盘组合式切削系统，还对应圆刀盘切削盲区布置盲区切削系统，利用切削滚筒上的截割刀具切割相应圆刀盘切削盲区处的土体，方便形成非圆形断面，并且，切削滚筒位于盾体的前端位置处，且切削滚筒上的截割刀具突出盾体外周面布置，这样一来，对于圆刀盘切削盲区处的土体完全采用切削滚筒切割即可，不需要在盾体前端再设置前后延伸的切刀，可有效降低切削时盾体受到的前进阻力。

本实施例中的非圆形隧道掘进机的结构如图1至图10所示，该实施例中的隧道掘进机包括盾体3，盾体3前部安装有多刀盘组合式切削系统，多刀盘组合式切削系统包括六个圆刀盘1，六个圆刀盘1对应转动装配在盾体3的前端，并由相应的电机驱动转动，如图1和图2所示，此处的六个圆刀盘1分为上下两行，整体呈矩形排布，即两行三列排布，并且，任意两个在水平方向上相邻的圆刀盘1在前后方向上重叠，任意两个在上下方向上相邻的圆刀盘1在前后方向上也重叠布置，进而可形成交错切削区域。

另外，对应于由六个圆刀盘1所形成的六处圆刀盘切削盲区，如图1所示，盾体3前端对应六处圆刀盘切削盲区设置盲区切削系统，盲区切削系统具体包括对应各圆刀盘切削盲区布置的一个切削滚筒2，六个切削滚筒2中，四个切削滚筒2水平布置，对应布置在盾体3的顶部和底部，另外两个切削滚筒2竖向布置，对应布置在盾体3的左侧和右侧，六个切削滚筒2的结构相同，区别主要在于具体的安装位置和安装方式有所不同。

当然，在本实施例中，六个切削滚筒2的结构相同，在其他实施例中六个切削滚筒的结构也可不同，例如，顶部的切削滚动可以安装截齿，底部的切削滚筒可以安装滚动，具体可根据实际工作要求确定。

实际上，各切削滚筒2上分别具有截割刀具，切削滚筒2转动装配在盾体3上，在盾构掘进时，切削滚筒2转动，对相应圆刀盘切削盲区进行切削，消除圆刀盘切削盲区带来的影响，提高非圆形断面掘进成型效率。

此处的六个切削滚筒2中，两个水平布置的切削滚筒2位于上侧，两个水平布置的切削滚筒位于下侧，左右两侧的两个切削滚筒2均沿竖向延伸，以对相应的圆刀盘切削盲区进行切削。

对于底部的两个切削滚筒2来讲，将盾体3上与前后方向相垂直的水平方向定义为左右方向，如图1和图3所示，盾体3的前端底部设有贯通安装槽4，贯通安装槽4沿左右方向延伸，底部的两个切削滚筒2对应位于该贯通安装槽4中，贯通安装槽4左右两端均为开口结构，方便使渣土在左右方向上移动，以方便如图2所示的延伸至底部的螺旋输送机5向后输送渣土。

需要特别说明的是，此处贯通的贯通安装槽4，沿左右方向贯通，不仅可以缩短盾体3的前后总长度，缩短圆刀盘1悬臂长度，同时，方便底部渣土流动，有利于排渣顺畅。

如图3所示，在盾体3中设有竖向隔板6，竖向隔板6位于切削滚筒2后侧，竖向隔板6能够分隔盾体3中的腔体，上述的切削滚筒2对应可拆固定安装在竖向隔板6上。实际上，如图6所示，在盾体3的前端沿处对应圆刀盘切削盲区设置安装沉槽31，各安装沉槽31处分别安装有切削滚筒2，切削滚筒2上的截割刀具突出于盾体3的外周面布置，保证有效切割，降低剩余土体对盾体3造成的前进阻力。切削滚筒2一般由电机或马达驱动。

本实施例中，如图3至图5所示，以顶部的切削滚筒为例，顶部的切削滚筒2包括滚筒安装架21，滚筒安装架21上设有筒体22，筒体22外周面上设有截割刀具，滚筒安装架上设有螺栓安装孔25，方便通过固定螺栓固定安装在竖向隔板6上，从而将切削滚筒2可拆地安装在盾体3中。

如图4所示，在筒体22的中心位置处存在有一个中心垂直平面，该中心垂直平面与筒体22轴向垂直，截割刀具为截齿23，所有截齿23中的一部分位于筒体22的中间以形成刀具圈，刀具圈包括沿筒体周向间隔均布的多个截齿23，另外一部分截齿23形成两侧螺旋刀具段，每侧螺旋刀具段均包括两线螺旋刀具段，并且，每侧螺旋刀具段均沿螺旋线由筒体22的相应端部向筒体22中间延伸，两侧螺旋刀具段的旋向相反，并且，两侧螺旋刀具段关于所述中心垂直平面对称分布，以形成人字形双螺旋结构，其中，筒体22上安装的截齿23的轴线与筒体22中心轴线的垂面之间的夹角为刀具偏转角α，以设定的刀具偏转角α布置截齿23的话，可使得截齿23具有自锐性。当然，如果刀具偏转角α为零度的话，会正面切削掌子面的岩体，此时，容易导致截齿23发生偏磨，会降低截齿23的使用寿命。

此处设置人字形双螺旋结构，方便渣土导流，在切削滚筒2转动切削过程中，可利用螺旋的截齿23驱动渣土向两侧流动，有利于螺旋输送机5收渣、排渣，同时，上述的人字形双螺旋结构还可以抵消轴向力对整个切削滚筒2的影响。

如图4所示，切削滚筒2上设有自清洗结构，自清洗结构包括自清洗喷口24，自清洗喷口24设置在筒体22的外周面上，在切削滚筒2的筒体22中设置自清洗通道，自清洗通道与自清洗喷口24连通，用于向自清洗喷口24供应清洗流体，此处的清洗流体可根据实际选择高压水、高压风等介质，利用自清洗通道向自清洗喷口24注入清洗流体，清理切削滚筒2上的渣土。

实际上，如图9和图10所示，在竖向隔板6上对应切削滚筒2还安装有滚筒清洗结构，滚筒清洗结构包括滚筒清洗喷头8和滚筒清洗通道，滚筒清洗通道用于向所述滚筒清洗喷头8供应清洗流体，实际上，在竖向隔板6上对应切削滚筒2设有检修口9，检修口9处可拆装配有封口板10，滚筒清洗喷头8对应地可拆装配在封口板10上。使用时，可以拆除封口板10对切削滚筒2上的截割刀具进行检修，同时，可利用封口板10上的滚筒清洗喷头8清洗滚筒，防止滚筒破碎装置被渣土糊住而影响开挖、破岩效果。

另外，在本实施例中，需要特别说明的是，当在复合地层、硬岩地层等地层中进行隧道开挖时，可利用切削滚筒2切削圆刀盘切削盲区处的岩体。而当在软土等地层中进行隧道开挖时，不需要安装滚筒破碎装置时，可以将切削滚筒2拆除，露出安装沉槽31，为防止发生局部坍塌，在安装沉槽31处固定封挡沉槽封板7，对隧道围岩进行支护，如图9和图10所示，沉槽封板7具有突出部71，该突出部71用于与盾体上的相应安装沉槽31吻合插配，在沉槽封板7上和盾体3上设有对应贯通的螺栓装配孔，用于穿装紧固螺栓以将沉槽封板7固定安装在相应安装沉槽31处。此处的安装沉槽31为矩形，盾体3上的螺栓装配孔沿安装沉槽31的三个侧边布置。

本实施例所提供的非圆形隧道掘进机中，在盾体3前端沿的安装沉槽31中可拆地装配切削滚筒2，当在软土等地层中开挖隧道时，仅依靠圆刀盘1开挖即可，不需要安装切削滚筒2，此时可以将切削滚筒2拆除，同时，在安装沉槽31处固定安装相应的沉槽封板7，方便对隧道围岩进行支护，防止发生局部坍塌。当在复合地层、硬岩地层中开挖隧道时，可将沉槽封板7拆除，将切削滚筒2安装在相应安装沉槽31处，切削滚筒2位于盾体3前端沿处，并且，切削滚筒2上的截割刀具突出于盾体3外周面，切削滚筒2转动，可有效开挖圆刀盘切削盲区部分的岩体，可有效提高开挖率，减少开挖盲区，甚至完全消除开挖盲区，有效提高非圆形隧道断面成型效率，提高掘进机掘进效率。

需要说明的是，本实施例中，切削滚筒自身具备密封性能，能够在一定压力的泥土、泥浆环境中工作，可以扩展掘进机应用场所。

本实用新型所提供的非圆形隧道掘进机的具体实施例2：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，盾体前端设置六个刀盘，并且，切削滚筒上的截割刀具为截齿，且截齿整体呈人字形双螺旋布置。

在本实施例中，如图11所示，该实施例中的掘进机的盾体3的前端设置四个圆刀盘1，四个圆刀盘在上下方向上呈矩形排布，并且，任意两个在水平方向上相邻的圆刀盘在前后方向上重叠，任意两个在上下方向上相邻的圆刀盘在前后方向上也重叠布置，进而可形成交错切削区域，对应于由四个圆刀盘所形成的四处圆刀盘切削盲区分别对应设置一个切削滚筒2，四个切削滚筒中，两个切削滚筒水平布置，对应布置在盾体的顶部和底部，另外两个切削滚筒竖向布置，对应布置在盾体的左侧和右侧，四个切削滚筒的结构相同，区别主要在于具体的安装位置和安装方式有所不同。

以位于顶部的切削滚筒为例介绍切削滚筒的结构，如图12所示，切削滚筒2同样包括滚筒安装架21，滚筒安装架21上转动装配有筒体22，筒体22的外周面上设置多个截齿23，所有的截齿形成两线螺旋刀具段，每线螺旋刀具段由筒体一端沿螺旋线延伸至筒体另一端。

同样的，为方便对筒体进行清洗，在筒体上同样设置有自清洗结构。

需要说明的是，本实施例中，四个切削滚筒的结构相同，在其他实施例中，四个切削滚筒的结构也可有所差别。例如，顶部切削滚筒可采用如图12所示的结构，底部的切削滚筒则可采用上述实施例1中图4所示的切削滚筒结构，图4所示切削滚筒的具体结构在此不再赘述。

本实用新型所提供的非圆形隧道掘进机的具体实施例3：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，切削滚筒上的截割刀具为截齿，且截齿整体呈人字形双螺旋布置。

在本实施例中，如图13所示，切削滚筒上的截割刀具包括刮刀结构100和滚刀200。

多个滚刀200形成两侧螺旋滚刀段，每侧螺旋滚刀段均沿螺旋线由筒体的相应端部向筒体中间延伸，两侧螺旋滚刀段的旋向相反，并且，两侧螺旋滚刀段关于筒体的中心垂直平面对称分布。

滚刀可采用现有技术中常用的滚刀结构，滚刀装配在相应滚刀座上，在本实施例中，滚刀的转动中心轴线均沿左右方向延伸。

筒体上的刮刀结构100具体具有两侧螺旋刮刀段，每侧螺旋刮刀段均沿螺旋线由筒体的相应端部向筒体中间延伸，两侧螺旋刮刀段分别具有螺旋座体101，螺旋座体101上设有刮刀，两侧螺旋刮刀段的旋向相反，并且，两侧螺旋刮刀段关于筒体的中心垂直平面对称分布。

本实施例中，筒体22的外周面上既设置滚刀200，又设置刮刀结构100，刮刀结构对应布置在滚刀一侧，刮刀结构用于辅助破岩，并将滚刀破碎掉的渣土导流至切削滚筒旁侧的排渣口处，方便螺旋输送机输送。

本实用新型所提供的非圆形隧道掘进机的具体实施例4：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，切削滚筒上的截割刀具为截齿，且截齿整体呈人字形双螺旋布置。

在本实施例中，如图14所示，筒体22上的截割刀具为截齿23，各截齿均沿筒体径向延伸，即截齿的刀具偏转角α为0度，所有截齿沿筒体轴向形成多个刀具圈230，各刀具圈230分别包括多个沿筒体周向依次间隔分布的截齿23，并且，在筒体轴向上任意相邻的两刀具圈中，一个刀具圈的截齿与另一个刀具圈的截齿在筒体周向上错位布置，以形成交错截割，提高截割效率，也便于排渣。

实际上，采用上述刀具圈的方式布置，不仅可应用于截割刀具为截齿的情况，还可应用于截割刀具为滚刀或刮刀的情况。

本实用新型所提供的非圆形隧道掘进机的具体实施例5：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，切削滚筒上的截割刀具为截齿，且截齿整体呈人字形双螺旋布置。

在本实施例中，如图15所示，截割刀具包括多个独立布置的刮刀26，多个刮刀沿螺旋线由筒体的一端向另一端依次间隔分布，各刮刀26分别包括分体刮刀座260和刮刀齿261，刮刀齿261固定安装在分体刮刀座260上，分体刮刀座260可以焊接在筒体22的外周面上。

当然，在其他实施例中，截割刀具也可为截齿或滚刀，此时，多个截齿或滚刀均可沿螺旋线由筒体的一端向另一端依次间隔分布。

本实用新型所提供的非圆形隧道掘进机的具体实施例6：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，所有截齿形成中心刀具圈和两侧螺旋刀具段，即一部分截齿形成两侧螺旋刀具段。在本实施例中，没有中心刀具圈，所有截齿形成两侧螺旋刀具段，每侧螺旋刀具段可以为单线螺旋刀具段，或者包括两线以上的螺旋刀具段，当然，每侧螺旋刀具段也沿螺旋线由筒体的相应端部向筒体中间延伸，且两侧螺旋刀具段的旋向相反，并且，两侧螺旋刀具段关于筒体的中心垂直平面对称分布。

在本实施例中，作为截割刀具的截齿按照两侧螺旋刀具段的方式布置，在其他实施例中，此种布置方式也可应用于刮刀作为截割刀具的情况。

本实用新型所提供的非圆形隧道掘进机的具体实施例7：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，在竖向隔板上设置检修口，用于方便拆除并检修切削滚筒，且在封口板上安装滚筒清洗喷头。在本实施例中，可将滚筒清洗喷头对应固定安装在竖向隔板的其他位置处，例如布置在检修口的旁侧。

本实用新型所提供的非圆形隧道掘进机的具体实施例8：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，切削滚筒可拆地固定安装在盾体前端，在对应开挖场景下例如软土层，可以将切削滚筒拆卸下来。在本实施例中，不再配置沉槽封板，此时，切削滚筒不需要拆卸下来，切削滚筒可以始终安装在相应安装沉槽处。

本实用新型所提供的非圆形隧道掘进机的具体实施例9：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，沉槽封板上设置突出部，该突出部与盾体吻合插配，方便定位装配。在本实施例中，也可以省去突出部，仅利用相应紧固螺栓实现沉槽封板与盾体的固定装配即可，当然，也可直接将沉槽封板焊接在盾体上，需要安装切削滚筒时，割掉即可。

最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种非圆形隧道掘进机，包括盾体（3），盾体（3）具有用于朝向相应掌子面的前端，所述盾体（3）的前端设置多刀盘组合式切削系统，多刀盘组合式切削系统包括多个圆刀盘（1）；所述盾体（3）的前端还设有盲区切削系统，盲区切削系统包括对应所述圆刀盘（1）的切削盲区布置的多个切削滚筒（2），各切削滚筒（2）上分别设有截割刀具，用于在切削滚筒（2）转动时对所述圆刀盘（1）切削盲区进行切削；其特征在于，所述盾体（3）的前端沿处对应所述圆刀盘（1）的切削盲区设置安装沉槽（31），各安装沉槽（31）处分别安装有所述的切削滚筒（2），所述切削滚筒（2）上截割刀具突出于所述盾体（3）的外周面布置。

2.根据权利要求1所述的非圆形隧道掘进机，其特征在于，所述切削滚筒（2）可拆地装配在所述盾体（3）前端。

3.根据权利要求2所述的非圆形隧道掘进机，其特征在于，非圆形隧道掘进机还包括沉槽封板（7），沉槽封板（7）用于在将切削滚筒（2）拆卸下来时对应固定封挡在相应安装沉槽（31）处。

4.根据权利要求3所述的非圆形隧道掘进机，其特征在于，所述沉槽封板（7）具有突出部（71），该突出部（71）用于与盾体吻合插配，所述沉槽封板（7）上和所述盾体（3）上设有对应贯通的螺栓装配孔，用于穿装紧固螺栓以将沉槽封板（7）固定安装在相应安装沉槽（31）处。

5.根据权利要求2或3或4所述的非圆形隧道掘进机，其特征在于，各切削滚筒（2）包括滚筒安装架（21）和筒体（22），筒体（22）安装在滚筒安装架（21）上，所述筒体（22）的外周面上安装所述的截割刀具，滚筒安装架（21）通过固定螺栓可拆地固定安装在所述盾体（3）上。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的非圆形隧道掘进机，其特征在于，所述切削滚筒包括筒体（22），筒体（22）的外周面上安装有所述截割刀具，所述筒体（22）的中心位置处存在一个中心垂直平面，该中心垂直平面与筒体轴向垂直，所述截割刀具采用下述其中一种方式布置：

（1）所述截割刀具包括刮刀结构（100）和滚刀（200），多个滚刀形成两侧螺旋滚刀段，每侧螺旋滚刀段均沿螺旋线由筒体（22）的相应端部向筒体（22）中间延伸，两侧螺旋滚刀段的旋向相反，并且，两侧螺旋滚刀段关于所述中心垂直平面对称分布；

所述刮刀结构（100）具有两侧螺旋刮刀段，每侧螺旋刮刀段均沿螺旋线由筒体（22）的相应端部向筒体（22）中间延伸，两侧螺旋刮刀段分别具有螺旋座体（101），螺旋座体上设有刮刀，两侧螺旋刮刀段的旋向相反，并且，两侧螺旋刮刀段关于所述中心垂直平面对称分布；

（2）所述截割刀具为截齿或刮刀，全部或部分截割刀具形成两侧螺旋刀具段，每侧螺旋刀具段均为单线螺旋刀具段或均包括两线以上的螺旋刀具段，每侧螺旋刀具段沿螺旋线由筒体（22）的相应端部向筒体（22）中间延伸，两侧螺旋刀具段的旋向相反，并且，两侧螺旋刀具段关于所述中心垂直平面对称分布；

（3）所述截割刀具包括多个截齿（23）或多个刮刀（26）或多个滚刀，多个截齿（23）或多个刮刀（26）或多个滚刀沿螺旋线由筒体（22）的一端向另一端依次间隔分布；

（4）所述截割刀具为截齿（23）或刮刀或滚刀，所有截割刀具沿筒体轴向形成多个刀具圈，各刀具圈分别包括沿筒体周向依次间隔分布的多个截割刀具，在筒体轴向上任意相邻的两刀具圈中，一个刀具圈的截割刀具与另一个刀具圈的截割刀具在筒体周向上错位布置。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的非圆形隧道掘进机，其特征在于，将盾体（3）上与前后方向相垂直的水平方向定义为左右方向，所述盾体（3）的前端底部的所述安装沉槽为贯通安装槽（4），贯通安装槽（4）沿左右方向延伸，所述贯通安装槽（4）中对应相应圆刀盘（1）的切削盲区设置有所述的切削滚筒（2），贯通安装槽（4）中的切削滚筒（2）上的截割刀具两侧螺旋布置，并且，两侧螺旋旋向相反，用于将贯通安装槽（4）中的渣土输送至相应螺旋输送机处。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的非圆形隧道掘进机，其特征在于，所述切削滚筒（2）上设有自清洗结构，自清洗结构包括自清洗喷口（24），自清洗喷口（24）设置在所述切削滚筒（2）的外周面上，所述切削滚筒（2）中设置自清洗通道，自清洗通道与自清洗喷口（24）连通，用于向自清洗喷口（24）供应清洗流体。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的非圆形隧道掘进机，其特征在于，所述盾体（3）内设有竖向隔板（6），竖向隔板（6）位于所述切削滚筒（2）的后侧，竖向隔板（6）上对应所述切削滚筒（2）安装有滚筒清洗结构，滚筒清洗结构包括滚筒清洗喷头（8）和滚筒清洗通道，所述滚筒清洗通道用于向所述滚筒清洗喷头（8）供应清洗流体。

10.根据权利要求9所述的非圆形隧道掘进机，其特征在于，所述竖向隔板（6）上对应所述切削滚筒（2）设有检修口（9），检修口（9）处可拆装配有封口板（10），所述封口板（10）上可拆装配有所述的滚筒清洗喷头（8）。

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