[发明专利]一种多刀盘掘进机有效

专利信息
申请号: 202010945448.6 申请日: 2020-09-10
公开(公告)号: CN111997645B 公开(公告)日: 2022-03-04
发明(设计)人: 蒋鹏鹏;龚廷民;徐德帆;孙英杰;万国伟;陈家浩;袁征 申请(专利权)人: 中铁工程装备集团有限公司
主分类号: E21D9/11 分类号: E21D9/11;E21D9/12;E21D9/10
代理公司: 郑州优盾知识产权代理有限公司 41125 代理人: 孙诗雨
地址: 450016 河南省*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 一种 多刀盘 掘进机
【说明书】:

本发明公开了一种多刀盘掘进机,包括外壳体,外壳体的前端设置有驱动系统,驱动系统连接有开挖机构,开挖机构配备有出渣系统和渣土输送系统,所述开挖机构包括若干个刀盘,各个刀盘并列设置在外壳体的前端且正视投影构成与外壳体的断面相符的形状,各个刀盘之间的空隙及刀盘与外壳体之间的空隙为开挖盲区,与开挖盲区相对的外壳体上设置有盲区锥形板,所述出渣系统包括盲区螺旋输送机,盲区螺旋输送机前端设置有与开挖盲区相对的破岩结构,盲区螺旋输送机与渣土输送系统相连。本发明既能达到最大效果的开挖和搅拌,又能对掌子面起到支护作用,防止坍塌。同时,扩大了14米级以上超大矩形断面掘进设备的地质适用范围。

技术领域

本发明属于砂卵石层隧道开挖的技术领域,特别是指一种多刀盘掘进机。

背景技术

随着城市化进程不断加快,在城市地下空间建设工程中,地下暗挖机械法施工成为潮流。其中,矩形隧道掘进机因其空间利用率高、适用于浅覆土、施工成本相对较低和对周边环境影响较小的优势应用越来越多。目前矩形隧道掘进机主要用于地铁出入口、过街通道、下穿公路双车道及人行道、综合管廊的修建,但采用的设备均为10米级以下矩形断面。

目前隧道断面朝着更大更宽的方向发展,因14米级及以上矩形断面可用于三车道的修建,对于这种超大矩形断面的需求也越来越多。目前,世界上对于14米级以上的超大断面矩形掘进设备的研究正处于起步阶段,而仅有的极少方案设计也只是针对软土地层,并且技术还不够成熟,而在密实砂卵石地层这种14米级以上的超大断面矩形掘进机技术仍处于空白,系列技术难题亟待解决。

经检索现有申请日为2016 .06 .20、申请号为201610440498 .2的发明专利公开了一种用于富水鹅卵石地层的同平面多刀盘矩形隧道掘进机,包括盾体、刀盘机构、刀盘驱动机构和渣土输送机构,所述刀盘机构包括同平面对称布置的10个刀盘,且刀盘机构包括大刀盘、中型刀盘、小刀盘和微型刀盘,10个刀盘在同一平面内协同转动且互不干涉。

上述专利所公开的技术方案虽然能够扩大隧道掘进的断面,但是仍存在两个弊端。首先,对于14米级以上超大断面矩形掘进设备不具备适用性。因其自身存在较多开挖盲区,开挖效果受到影响,需要布置微型刀盘,微型刀盘虽然尺寸较小,但是其运行所需的驱动等结构和大型刀盘相同,整个系统的设置较为困难。若将各个刀盘的直径扩大以增大开挖面积,则不仅开挖盲区更大,而且布置微型刀盘也不能满足其开挖需求。另外,由于断面横向尺寸的大幅度增加,双螺旋输送机、渣土接收车排渣的传统出渣、排渣系统无法满足快速掘进、高效排渣的要求。

发明内容

针对上述背景技术中的不足,本发明提出一种多刀盘掘进机,解决了现有掘进机无法满足大断面隧道开挖的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的:一种多刀盘掘进机,包括外壳体,外壳体的前端设置有驱动系统,驱动系统连接有开挖机构,开挖机构配备有出渣系统和渣土输送系统,所述开挖机构包括若干个刀盘,各个刀盘并列设置在外壳体的前端且正视投影构成与外壳体的断面相符的形状,各个刀盘之间的空隙及刀盘与外壳体之间的空隙为开挖盲区,与开挖盲区相对的外壳体上设置有盲区锥形板,所述出渣系统包括盲区螺旋输送机,盲区螺旋输送机前端设置有与开挖盲区相对的破岩结构,盲区螺旋输送机与渣土输送系统相连。

进一步地,所述盲区锥形板与上部或/和左右两侧的开挖盲区相对,所述盲区螺旋输送机与底部或/和中部的开挖盲区相对。

进一步地,所述盲区锥形板上设置有高压冲刷孔。

进一步地,各个刀盘后侧的外壳体上设置有土舱隔板,土舱隔板与外壳体的内壁之间设置有一环锥板。

进一步地,所述盲区螺旋输送机前端的破岩结构伸出土舱隔板。

进一步地,所述出渣系统还包括与渣土输送系统相连的后部螺旋输送机,后部螺旋输送机的前端口与土舱隔板平齐或位于土舱隔板的后侧。

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