[实用新型]一种半马盾构机的开挖装置及马蹄形断面盾构机

说明书

本实用新型提供了一种半马盾构机的开挖装置及马蹄形断面盾构机，半马盾构机的开挖装置包括：盾体；组合式刀盘，安装在盾体上且位于盾体横截面的下部，组合式刀盘包括：中部刀盘，沿前后方向延伸的轴线360度旋转，以开挖出马蹄形断面下半部分的左右方向上的中部；翼部刀盘，包括左翼部刀盘和右翼部刀盘，分别设置于中部刀盘的左上方和右上方，翼部刀盘沿前后方向延伸的轴线在设定角度范围内往复摆动，翼部刀盘包括多个刀梁，其中有至少一个刀梁的长度大于其他刀梁而形成长刀梁，以开挖出马蹄形断面下半部分的左翼和右翼。本实用新型中采用中部刀盘+两个翼部刀盘的形式，结构简单，切削重复面积少，且通过翼部刀盘的长刀梁减少了开挖盲区。

技术领域

本实用新型涉及盾构机技术领域，具体涉及一种半马盾构机的开挖装置及马蹄形断面盾构机。

背景技术

目前在山岭隧道施工中，经常使用的施工方法有钻爆法、台阶法、三台阶法、双侧壁导坑法、中隔壁（CD）法、交叉中隔壁（CRD）法等。它们大多采用锚杆和喷射混凝土对隧道进行支护，控制围岩的变形和松弛。但施工过程中若遇到断层破碎带，由于该地质具有岩体稳定性差、强度低、透水性差、容易变形和压缩性差等特点，围岩结构极不稳定，自承载能力较弱，经常会出现坍塌、冒顶等事故，给隧道施工安全造成很大影响。

国内外专业技术人员对马蹄形隧道采用的盾构法施工工法进行了大量研究，例如授权公告号为CN211924170U的中国实用新型专利公开的一种半马盾构机的开挖装置及掘进机，开挖装置包括设置在盾体横截面上部的挖掘臂装置和设置在盾体横截面下部的组合式旋转刀盘装置，组合式旋转刀盘装置与设置在盾体内的驱动系统相连接，组合式旋转刀盘装置包括两个后辅助刀盘和多个前刀盘组成的前组合刀盘组，前组合刀盘组位于后辅助刀盘的前方，各前刀盘位于同一平面内。前刀盘包括主轴套筒以及设置在主轴套筒上的呈Y形布置的刀梁，刀梁上设有切刀，相邻前刀盘的刀梁错开布置且转向相反。

上述开挖装置通过挖掘臂装置和组合式旋转刀盘装置共同配合，可以开挖出马蹄形隧道，且开挖装置的上半部分为挖掘臂，仅有下半部分为刀盘，相当于是半敞开式的马蹄形断面盾构机，因此称之为半马盾构机的开挖装置。然而，其组合式旋转刀盘装置中的多个前刀盘并列交错，不仅结构复杂，而且切削面积重复较多，刀盘有效利用率低，同时还存在很多的开挖盲区，使用效果差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种半马盾构机的开挖装置，以解决现有开挖装置结构复杂、切削重复面积大、开挖盲区多的问题；本实用新型的目的还在于提供一种马蹄形断面盾构机，以解决现有盾构机中的开挖装置结构复杂、切削重复面积大、开挖盲区多的问题。

为实现上述目的，本实用新型中的半马盾构机的开挖装置采用如下技术方案：

一种半马盾构机的开挖装置，包括：

盾体；

组合式刀盘，安装在盾体上且位于盾体横截面的下部；

组合式刀盘包括：

中部刀盘，中部刀盘用于沿前后方向延伸的轴线360度旋转，以开挖出马蹄形断面下半部分的左右方向上的中部；

翼部刀盘，翼部刀盘包括左翼部刀盘和右翼部刀盘，左翼部刀盘设置于中部刀盘的左上方，右翼部刀盘设置于中部刀盘的右上方，左翼部刀盘和右翼部刀盘分别用于沿前后方向延伸的轴线在设定角度范围内往复摆动，左翼部刀盘和右翼部刀盘均包括多个刀梁，左翼部刀盘和右翼部刀盘中均有至少一个刀梁的长度大于其他刀梁而形成长刀梁，以开挖出马蹄形断面下半部分的左翼和右翼。

上述技术方案的有益效果在于：中部刀盘位于中部，进行360度旋转，可以开挖出马蹄形断面下半部分的左右方向上的中部；左翼部刀盘和右翼部刀盘分别位于中部刀盘左上方和右上方，并分别具有至少一个长刀梁，且在设定角度范围内往复摆动，这样就可以开挖出马蹄形断面下半部分的左翼和右翼。