[实用新型]一种掘进机开挖系统

说明书

本实用新型公开了一种掘进机开挖系统，解决了现有掘进机对复合地层进行异形面掘进困难的技术问题。本实用新型包括与盾体相连的驱动系统，驱动系统连接有组合刀盘，所述驱动系统包括若干个驱动单元，组合刀盘包括与每个驱动单元分别连接的刀盘，组合刀盘包括同平面布置的刀盘或/和非同平面布置的刀盘，各个刀盘可以各自控制，协同转动且互不干涉，同时旋转对土体进行切削、搅拌，其开挖率可以达到80~90%；所述刀盘的后侧的盾体上设置有盲区铣削滚筒，盲区铣削滚筒与刀盘之间的开挖盲区前后对应，从而实现整机全断面切削，形成一种复合地层异形全断面开挖的优异效果。

技术领域

本实用新型涉及掘进机的技术领域，特别是指一种掘进机开挖系统。

背景技术

目前，国内外制造的异形断面隧道掘进机的适用地层相对单一，其主要适用于淤泥、黏土、粉土、砂土等软土地层，而针对砂卵石、软岩复合地层异形掘进机的开挖系统关键技术研究鲜有涉及。

因为复合地层异形掘进机开挖系统尚存在诸多难题，其中关键技术难点主要是施工中面临掘不动、排不出的问题：（1）首先，密实地层的流塑性差，目前的开挖面设计结构复杂，价格高昂，且难以实现开挖到异形断面隅角部，无法解决开挖盲区的问题；（2）其次，排土相对困难，大颗粒卵石会在土舱内滞留或向顶管机四周移动，严重时会发生堵塞，致使掘进机无法推进，这些工程技术难题对复合地层异形隧道掘进机开挖系统的设计提出了挑战。

经检索现有公告日为20120201、公告号为CN102337896A的发明专利公开了一种滚筒式刀盘矩形顶管机，包括刀盘、刀盘驱动系统、螺旋机出土系统、液压推进系统和矩形壳体，所述刀盘为复合性地层滚筒式刀盘，其套置于刀盘驱动系统上且由之驱动进行旋转，该复合性地层滚筒式刀盘包括若干普通刀具、摆动刀具和超挖刀具，刀盘壳体为圆管状构件，内壁上设有垂直其轴线的间壁，若干普通刀具均匀排列地固定于该刀盘壳体的外壁上，摆动刀具通过销轴铰接于该刀盘壳体外壁的内侧且能够绕该销轴旋转，超挖刀具固定于该刀盘壳体外壁的外侧。该专利的技术方案的开挖面虽然是矩形，能够覆盖传统刀盘覆盖不到的隅角部，但是完全采用滚筒式刀盘覆盖整个开挖面，则不仅普通的刀盘驱动系统无法满足其要求，而且刀盘驱动系统布置困难；另外，由于滚筒式刀盘只有前侧面与开挖地层相接触，对于流塑性差的密实地层无法顺畅地地排渣。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种掘进机开挖系统，解决了现有掘进机对复合地层进行异形面掘进困难的技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种掘进机开挖系统，包括与盾体相连的驱动系统，驱动系统连接有组合刀盘，所述驱动系统包括若干个驱动单元，组合刀盘包括与每个驱动单元分别连接的刀盘，组合刀盘包括同平面布置的刀盘或/和非同平面布置的刀盘，各个刀盘可以各自控制，协同转动且互不干涉，同时旋转对土体进行切削、搅拌，其开挖率可以达到80~90%；所述刀盘的后侧的盾体上设置有盲区铣削滚筒，盲区铣削滚筒与刀盘之间的开挖盲区前后对应。盲区铣削滚筒切削组合刀盘不能开挖的盲区，不仅能够配合组合刀盘达到实现全断面的开挖效果，而且与非同平面布置的刀盘共同作用，能够强制性的进行泥浆搅拌，使开挖系统具备稳定的开挖能力、可靠的排土性能。

进一步地，所述组合刀盘后侧的盾体与驱动系统之间密封连接有土舱隔板，形成密封结构，所述盲区铣削滚筒设置在土舱隔板的前侧。密封结构能够防止掘进机掘进过程中的泥浆从开挖舱进入到操作舱中，避免影响机器的运转。

进一步地，所述土舱隔板上设置有辅助铣削滚筒，辅助铣削滚筒位于相邻的刀盘的接近端的后侧。辅助铣削滚筒和盲区铣削滚筒形成辅助切削，进一步增强切削和搅拌效果，达到复合地层异形全断面开挖的优异效果。

进一步地，所述盲区铣削滚筒或/和辅助铣削滚筒上设置有截齿或/和刮刀或/和小型滚刀。截齿能够强制性的进行泥浆搅拌，使开挖系统具备稳定的开挖能力、可靠的排土性能。通过轴的旋转切削土体，刮刀和小型滚刀具有强制性的进行泥浆搅拌和可靠的排土性能。