[发明专利]全断面切削的隧道掘进机

说明书

技术领域

本发明涉及地下施工设备技术，特别是涉及一种全断面切削的隧道掘进机的技术。

背景技术

隧道掘进机主要用于地下隧道、箱涵施工，传统的隧道掘进机都只能切削出圆形工作断面，不适用于矩形、马蹄形等异形断面的地下隧道、箱涵施工。

目前，适用于异形断面的地下隧道、箱涵施工的非圆形掘进机都设有一个大刀盘和多个小刀盘。现有非圆形掘进机的缺陷在于：大刀盘和小刀盘的转动轴线是平行的，异形断面的切削比无法达到100%，无法实现真正的全断面切削，使得掘进机在施工过程中挖掘面的土压控制变得困难，易产生地表变形等施工质量问题，而且掘进施工时大刀盘与各小盘之间会存在未切削土体，使掘进机承受较大的前端阻力，会降低施工效率，掘进阻力的增大也需要提供更大的顶进力才能使掘进机前行，从而增加了主顶油缸的配置费用，也势必增加工作井的造价。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能实现异形断面的全断面切削，提高施工效率，降低施工成本的全断面切削的隧道掘进机。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种全断面切削的隧道掘进机，包括壳体和圆盘形的主刀盘，所述壳体上设有一转动的主盘转轴，在壳体内设有用于驱动主盘转轴转动的主盘驱动装置，及用于清理切削渣土的螺旋式排土装置，所述主盘转轴的一端向前伸出壳体，并与主刀盘同轴固接，所述主盘驱动装置的动力输出轴传动连接主盘转轴；

其特征在于：所述壳体上设有至少一根转动的补助盘转轴，各补助盘转轴相互平行，且均垂直于主盘转轴，并与主盘转轴不相交，在壳体内设有用于驱动各补助盘转轴转动的多个补助盘驱动装置，每个补助盘驱动装置对应一根补助盘转轴，各补助盘驱动装置的动力输出轴传动连接对应的补助盘转轴；

每根补助盘转轴的两端中，至少有一端固定有一个与其同轴的筒状补助刀盘，每个补助刀盘的外周面均固定有多个切削刀具，且均位于主刀盘后方；

所述主刀盘的正投影呈圆形，每个补助刀盘的正投影均呈矩形，且每个补助刀盘正投影的一角落在主刀盘正投影外，其余部分则落在主刀盘正投影内。

进一步的，每个补助刀盘正投影中，构成落在主刀盘正投影外一角的两条边均与主刀盘正投影的外周边相切。

进一步的，所述补助盘转轴有一根，该补助盘转轴的两端各固定有一个与其同轴的筒状补助刀盘。

进一步的，所述补助盘转轴有两根，每根补助盘转轴的两端各固定有一个与其同轴的筒状补助刀盘。

进一步的，所述补助盘转轴有两根，其中一根补助盘转轴的两端各固定有一个与其同轴的筒状补助刀盘，另一根补助盘转轴仅一端固定有一个与其同轴的筒状补助刀盘。

本发明提供的全断面切削的隧道掘进机，由于主刀盘旋转切削后形成的断面形状是圆形，不可能对需要切削的异形断面做到100%的切削，因此利用筒状补助刀盘来切削主刀盘切削后未能切削到的土体，主刀盘与筒状补助刀盘切削范围有一定的重叠，补助刀盘切削投影断面与主刀盘切削投影断面相结合，能形成全断面切削，对异形断面的切削比可达到100%，可以提高施工效率，降低施工成本。

附图说明

图1是本发明第一实施例的全断面切削的隧道掘进机的主视图；

图2是本发明第一实施例的全断面切削的隧道掘进机的部分剖切的右视图；

图3是本发明第一实施例的全断面切削的隧道掘进机的俯视图；

图4是本发明第一实施例的全断面切削的隧道掘进机的后视图；

图5是本发明第一实施例的全断面切削的隧道掘进机进行正方形断面切削的示意图；

图6是两个本发明第一实施例的全断面切削的隧道掘进机组合进行矩形断面切削的示意图；

图7是本发明第二实施例的全断面切削的隧道掘进机进行马蹄形断面切削的示意图；

图8是两个本发明第二实施例的全断面切削的隧道掘进机组合进行双圆形断面切削的示意图；

图9是两个本发明第三实施例的全断面切削的隧道掘进机组合进行双马蹄形断面切削的示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。