多圆拟合刀盘结构及掘进机制造技术

本实用新型专利技术为一种多圆拟合刀盘结构及掘进机，该多圆拟合刀盘结构包括至少一个前置刀盘和至少一个后置刀盘，前置刀盘和后置刀盘沿掘进方向前后分布，且根据预设建筑断面的外轮廓设置前置刀盘与后置刀盘的位置，前置刀盘与后置刀盘交错重叠并形成拟合开挖断面，以使拟合开挖断面与预设建筑断面无缝拟合。本实用新型专利技术解决了现有刀盘及刀盘组合对非圆断面的掘进效果不佳的技术问题。进效果不佳的技术问题。进效果不佳的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
多圆拟合刀盘结构及掘进机


[0001]本技术涉及隧道工程施工设备领域，尤其涉及一种多圆拟合刀盘结构及掘进机。

技术介绍

[0002]现有随着世界经济的快速发展和人口的迅速增长，人类赖以生存的地表环境不断恶化，土地资源日趋紧张，世界各国日益重视地下空间的开发和利用。盾构技术的优势在于不用大量拆迁，不用开挖地面，地面上无噪音、无尘土、不扰民，而且全部采用自动化控制，工程进度较快。其是一种既可减少工程污染，又可大幅度节约工程投资的施工技术。因此，采用盾构法建造地下空间将是必然趋势。
[0003]对于常规的圆形或多圆组合断面，施工地下空间断面开挖完全，而其他诸如矩形、类矩形、马蹄形等非圆断面，常采用多刀盘拟合断面的技术进行处理，掘进机开挖断面存在盲区。盲区的存在一方面增加了掘进顶推力，提高了施工难度，另一方面盲区存在大大增加了设备的损耗。在软硬不均地层和硬质地层中，盲区的存在甚至制约了设备的应用。因此，非圆断面隧道掘进盲区一直是行业难以解决的问题，且拟合断面越大，开挖剩余盲区面积也越大，盲区分布区域越多。为解决盲区问题，现有技术中虽然提出了多种任意形状断面的掘进方法以及掘进机，但是这些技术均是为了迎合标准的曲边开挖面(如：矩形、类矩形、马蹄形等)，未对开挖面的形式做出改变，面对盲区，采取设置摆动刀盘、偏心刀盘和伸缩刀盘，或者在盲区内设高压冲洗装置等辅助设备对盲区进行处理，但上述设备仅适用于软土、砂土、强风化岩石等易切削的地层环境，对于软硬不均或硬岩地层适用效果较差，导致掘进效率降低，影响掘进机的整体掘进速度，而且在掘进过程中易导致辅助设备的损坏，拖延施工进度，增加施工成本。
[0004]针对相关技术中现有刀盘及刀盘组合对非圆断面的掘进效果不佳的问题，目前尚未给出有效的解决方案。
[0005]由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种多圆拟合刀盘结构及掘进机，以克服现有技术的缺陷。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种多圆拟合刀盘结构及掘进机，可根据预设建筑断面通过前置刀盘与后置刀盘的配合，形成相匹配的拟合开挖断面，从而确保在对掌子面切削过程中不存在盲区，而且不需要其他辅助刀具进行配合，适用性强、掘进速度快。
[0007]本技术可采用下列技术方案来实现的：
[0008]本技术提供了一种多圆拟合刀盘结构，所述多圆拟合刀盘结构包括至少一个前置刀盘和至少一个后置刀盘，所述前置刀盘和所述后置刀盘沿掘进方向前后分布，且根据预设建筑断面的外轮廓设置所述前置刀盘与所述后置刀盘的位置，所述前置刀盘与所述后置刀盘交错重叠并形成拟合开挖断面，以使所述拟合开挖断面与所述预设建筑断面无缝
拟合。
[0009]在本技术的一较佳实施方式中，所述拟合开挖断面与所述预设建筑断面相重叠，且所述拟合开挖断面的中心点与所述预设建筑断面的中心点相重合。
[0010]在本技术的一较佳实施方式中，所述拟合开挖断面的面积大于所述预设建筑断面的面积，以使所述拟合开挖断面与所述预设建筑断面相重叠状态下，所述拟合开挖断面的边缘位于所述预设建筑断面的边缘的外侧。
[0011]在本技术的一较佳实施方式中，所述拟合开挖断面的边缘与所述预设建筑断面的边缘至少存在30cm至120cm的间距。
[0012]在本技术的一较佳实施方式中，所述拟合开挖断面在竖向上呈对称设置。
[0013]在本技术的一较佳实施方式中，所述前置刀盘和所述后置刀盘均采用常压刀盘。
[0014]本技术提供了一种掘进机，所述掘进机包括盾体和上述的多圆拟合刀盘结构，所述多圆拟合刀盘结构设置于所述盾体的前端。
[0015]在本技术的一较佳实施方式中，所述掘进机还包括多个主驱动装置，各所述主驱动装置设置于所述盾体内，所述前置刀盘和所述后置刀盘分别与对应的所述主驱动装置连接。
[0016]在本技术的一较佳实施方式中，所述前置刀盘的中心位置和所述后置刀盘的中心位置均开设有轴孔，所述前置刀盘和所述后置刀盘分别通过所述轴孔与对应的各所述主驱动装置的转轴连接。
[0017]在本技术的一较佳实施方式中，所述掘进机还包括螺旋输送机，所述螺旋输送机设置于所述盾体内，所述前置刀盘和/或所述后置刀盘上开设有渣土输送孔，所述螺旋输送机的渣土进口与所述渣土输送孔连接。
[0018]由上所述，本技术的多圆拟合刀盘结构及掘进机的特点及优点是：在对隧道进行掘进之前，可根据预设建筑断面的外轮廓对前置刀盘和后置刀盘沿掘进方向进行前后布设，前置刀盘的部分位置与后置刀盘的部分位置相重叠，根据预设建筑断面形成拟合开挖断面，以使拟合开挖断面与预设建筑断面无缝拟合，且拟合开挖断面又能完全覆盖预设建筑断面，从而确保在对掌子面切削过程中既能满足开挖轮廓面对形状的要求，又不会存在切削盲区，保证对非圆断面一次切削成型，有效提高工作效率以及隧道整体的掘进速度，降低施工成本。另外，前置刀盘与后置刀盘相配合可拟合出多种不同的开挖轮廓面，适用性强，适于推广使用。
附图说明
[0019]以下附图仅旨在于对本技术做示意性说明和解释，并不限定本技术的范围。其中：
[0020]图1：为本技术掘进机的结构示意图。
[0021]图2：为本技术多圆拟合刀盘的正视图之一。
[0022]图3：为本技术多圆拟合刀盘中后置刀盘的安装位置示意图之一。
[0023]图4：为本技术多圆拟合刀盘中轴孔以及渣土输送孔的设置位置示意图之一。
[0024]图5：为本技术多圆拟合刀盘中拟合开挖断面与预设建筑断面重叠状态的示
意图之一。
[0025]图6：为本技术为本技术多圆拟合刀盘的正视图之二。
[0026]图7：为本技术多圆拟合刀盘中后置刀盘的安装位置示意图之二。
[0027]图8：为本技术多圆拟合刀盘中轴孔以及渣土输送孔的设置位置示意图之二。
[0028]图9：为本技术多圆拟合刀盘中拟合开挖断面与预设建筑断面重叠状态的示意图之二。
[0029]本技术中的附图标号为：
[0030]1、前置刀盘；
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2、后置刀盘；
[0031]3、轴孔；
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4、渣土输送孔；
[0032]5、盾体；
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6、螺旋输送机；
[0033]7、主驱动装置；
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8、拟合开挖断面；
[0034]9、预设建筑断面。
具体实施方式
[0035]为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本技术的具体实施方式。
[0036]实施方式一
[0037]如图1至图9所示，本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多圆拟合刀盘结构，其特征在于，所述多圆拟合刀盘结构包括至少一个圆形的前置刀盘和至少一个圆形的后置刀盘，所述前置刀盘和所述后置刀盘沿掘进方向前后分布，且根据预设建筑断面的非圆形的外轮廓设置所述前置刀盘与所述后置刀盘的位置，所述前置刀盘与所述后置刀盘交错重叠并形成拟合开挖断面，以使所述拟合开挖断面与所述预设建筑断面无缝拟合；所述拟合开挖断面的面积大于所述预设建筑断面的面积，以使所述拟合开挖断面与所述预设建筑断面相重叠状态下，所述拟合开挖断面的边缘位于所述预设建筑断面的边缘的外侧。2.如权利要求1所述的多圆拟合刀盘结构，其特征在于，所述拟合开挖断...

【专利技术属性】
技术研发人员：白中坤，张宁川，毕程程，赵华，任韶鹏，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：新型
国别省市：