一種用于單線軟巖隧道的異形掘進(jìn)機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及隧道施工設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于單線軟巖隧道的異形掘進(jìn)機設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]異形隧道在工程條件比較苛刻的情況下，可有效降低開挖土方，并實現(xiàn)隧道斷面的合理化應(yīng)用，同等開挖截面下，矩形隧道比圓形隧道更能有效利用地下空間，有效使用面積比圓形增加30%以上。異形隧道擁有隧道受力情況好、空間利用率高等優(yōu)勢。隨著國家地下交通網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，大斷面異形盾構(gòu)在城市軌道和交通隧道的建設(shè)將有較大的需求。異形隧道掘進(jìn)機是一種采用斷面法的集機械、電子、液壓、激光和控制等技術(shù)于一體的高度機械化和自動化的開挖成套設(shè)備。
[0003]目前，馬蹄形隧道開挖通常使用全斷面鉆爆法、臺階法、⑶法、CRD法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等等，采用土壓平衡的盾構(gòu)模式開挖極為少見，如何有效的將馬蹄形隧道全斷面使用土壓平衡盾構(gòu)模式開挖是工程中亟待解決的難題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于單線軟巖隧道的異形掘進(jìn)機，能夠根據(jù)地質(zhì)情況實時調(diào)節(jié)扭矩和除渣量，所產(chǎn)生地表沉降較小。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一種用于單線軟巖隧道的異形掘進(jìn)機，包括設(shè)置在前端的刀盤裝置、相鄰于刀盤裝置的驅(qū)動系統(tǒng)、支撐整個設(shè)備的盾體結(jié)構(gòu)、設(shè)置在刀盤裝置后下部的螺旋輸送機、異形斷面管片拼裝機和后配套系統(tǒng)，所述刀盤裝置包括主刀盤和輔助刀盤，主刀盤包括兩個上下分布的前主刀盤、兩個左右分布的后主刀盤，輔助刀盤包括兩個后輔助刀盤I和兩個后輔助刀盤II，兩個后輔助刀盤I設(shè)置在上方的前主刀盤左右兩側(cè)，兩個后輔助刀盤II分布在下方的前主刀盤左右兩側(cè)，前主刀盤、后主刀盤、后輔助刀盤I和輔助刀盤II的驅(qū)動軸之間相互平行。
[0006]兩個前主刀盤、兩個后主刀盤的圓心為菱形的四個頂點。
[0007]兩個后輔助刀盤I和兩個后輔助刀盤II的圓心處于梯形的四個頂點上。
[0008]所述盾體結(jié)構(gòu)的斷面外形呈馬蹄形或橢圓形。
[0009]所述驅(qū)動系統(tǒng)包含八組獨立驅(qū)動裝置。
[0010]刀盤裝置的正面和盾體結(jié)構(gòu)前端的切口周邊方向上設(shè)置有切刀或超挖刀，刀盤裝置背部安裝有主動攪拌棒。
[0011]本實用新型施工效率高，開挖盲區(qū)小，采用土壓平衡原理進(jìn)行掘進(jìn)，對地層擾動??；在開挖斷面時能夠很好調(diào)節(jié)掌子面與前盾的土壓力平衡效果，有效地減少了地表沉降，擁有流暢的排渣能力，將原始渣土改良成擁有止水性、塑性、流動性的渣土，便于用螺旋輸送機高效排渣，提高了排渣能力；且對配套設(shè)備要求低、操作控制方便安全，設(shè)備造價低廉、經(jīng)濟實用。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為圖1中刀盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]其中:1.刀盤裝置，101.前主刀盤，102.后主刀盤，103.后輔助刀盤I，104.后輔助刀盤II，2.驅(qū)動系統(tǒng)，3.盾體結(jié)構(gòu)，4.人艙，5.螺旋輸送機，6.異形管片拼裝機，7.推進(jìn)油缸，8.后配套系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0016]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0017]如圖1和2所示，一種用于單線軟巖隧道的異形掘進(jìn)機，包括設(shè)置在前端的刀盤裝置1、相鄰于刀盤裝置的驅(qū)動系統(tǒng)2、支撐整個設(shè)備的盾體結(jié)構(gòu)3、設(shè)置在刀盤裝置I后下部的螺旋輸送機5、異形管片拼裝機6和后配套系統(tǒng)8，所述刀盤裝置I包括主刀盤和輔助刀盤，主刀盤包括兩個上下分布的前主刀盤101、兩個左右分布的后主刀盤102，輔助刀盤包括兩個后輔助刀盤I 103和兩個后輔助刀盤II 104，兩個后輔助刀盤I 103設(shè)置在上方的前主刀盤101左右兩側(cè)，兩個后輔助刀盤II 104分布在下方的前主刀盤101左右兩側(cè)，前主刀盤101、后主刀盤102、后輔助刀盤I 103和輔助刀盤II 104的驅(qū)動軸之間相互平行。
[0018]本實用新型中，刀盤裝置包含了共八個輻條式刀盤，分別為:兩個前主刀盤101、兩個后主刀盤102、兩個后輔助刀盤I 103和輔助刀盤II 104。每個輻條式刀盤的驅(qū)動軸之間平行。兩個前主刀盤101、兩個后主刀盤102的圓心為菱形的四個頂點。兩個后輔助刀盤I 103和兩個后輔助刀盤II 104的圓心處于梯形的四個頂點上。整個刀盤裝置旋轉(zhuǎn)切削半徑所圍成的截面為馬蹄形或橢圓形。
[0019]每個輻條式刀盤由三個或四個主刀梁、設(shè)置在中心的中心魚尾刀、分布在主刀梁上的刀具、連接主刀梁的橫梁組成；主刀盤由兩個在前同一平面上呈上下分布的和兩個在后同一平面上呈左右分布的較大直徑輻條式刀盤組成，即主刀盤整體呈菱形分布，而輔助刀盤由四個在后同一平面上呈梯形分布的較小直徑輻條式刀盤組成。盾體結(jié)構(gòu)3的斷面外形呈馬蹄形或橢圓形。
[0020]所述驅(qū)動系統(tǒng)2包含八組獨立驅(qū)動裝置，能夠使得八個輻條式刀盤單獨旋轉(zhuǎn)或聯(lián)動旋轉(zhuǎn)。
[0021]刀盤裝置I的正面和盾體結(jié)構(gòu)3前端的切口周邊方向上設(shè)置有切刀或超挖刀，刀盤裝置I背部安裝有主動攪拌棒。
[0022]本實用新型的工作流程如下:刀盤裝置I由驅(qū)動系統(tǒng)2驅(qū)動后旋轉(zhuǎn)切削土層或軟巖，被切削下來的渣土經(jīng)過設(shè)置在刀盤背部的主動攪拌棒攪拌均勻后，通過螺旋輸送機5將渣土運送到后配套系統(tǒng)8上，再由后配套系統(tǒng)8運出。異形管片拼裝機6將專用管片對馬蹄形隧道進(jìn)行支護(hù)，每支護(hù)一環(huán)完畢，推進(jìn)油缸7以此為依托推進(jìn)盾體結(jié)構(gòu)3，同時刀盤裝置I進(jìn)行開挖掘進(jìn)作業(yè)，當(dāng)掘進(jìn)過程中出現(xiàn)異常難題時可以通過人艙4進(jìn)入土倉內(nèi)查找原因。
[0023]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于單線軟巖隧道的異形掘進(jìn)機，包括設(shè)置在前端的刀盤裝置(I)、相鄰于刀盤裝置的驅(qū)動系統(tǒng)(2)、支撐整個設(shè)備的盾體結(jié)構(gòu)(3)、設(shè)置在刀盤裝置(I)后下部的螺旋輸送機(5)、異形管片拼裝機(6)和后配套系統(tǒng)，其特征在于:所述刀盤裝置(I)包括主刀盤和輔助刀盤，主刀盤包括兩個上下分布的前主刀盤(101)、兩個左右分布的后主刀盤(102)，輔助刀盤包括兩個后輔助刀盤1(103)和兩個后輔助刀盤II (104)，兩個后輔助刀盤1(103)設(shè)置在上方的前主刀盤(101)左右兩側(cè)，兩個后輔助刀盤11(104)分布在下方的前主刀盤(101)左右兩側(cè)，前主刀盤(101)、后主刀盤(102)、后輔助刀盤1(103)和輔助刀盤11(104)的驅(qū)動軸之間相互平行。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于單線軟巖隧道的異形掘進(jìn)機，其特征在于:兩個前主刀盤(101)、兩個后主刀盤(102)的圓心為菱形的四個頂點。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于單線軟巖隧道的異形掘進(jìn)機，其特征在于:兩個后輔助刀盤I (103)和兩個后輔助刀盤II (104)的圓心處于梯形的四個頂點上。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于單線軟巖隧道的異形掘進(jìn)機，其特征在于:所述盾體結(jié)構(gòu)(3)的斷面外形呈馬蹄形或橢圓形。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于單線軟巖隧道的異形掘進(jìn)機，其特征在于:所述驅(qū)動系統(tǒng)(2)包含八組獨立驅(qū)動裝置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于單線軟巖隧道的異形掘進(jìn)機，其特征在于:刀盤裝置(I)的正面和盾體結(jié)構(gòu)(3)前端的切口周邊方向上設(shè)置有切刀或超挖刀，刀盤裝置(I)背部安裝有主動攪拌棒。
【專利摘要】本實用新型提供一種用于單線軟巖隧道的異形掘進(jìn)機，包括刀盤裝置、驅(qū)動系統(tǒng)、盾體結(jié)構(gòu)、螺旋輸送機、異形斷面管片拼裝機和后配套系統(tǒng)，刀盤裝置包括主刀盤和輔助刀盤，主刀盤包括兩個前主刀盤、兩個后主刀盤，輔助刀盤包括兩個后輔助刀盤I和兩個后輔助刀盤II，前主刀盤、后主刀盤、后輔助刀盤I和輔助刀盤II的驅(qū)動軸之間相互平行。本實用新型施工效率高，開挖盲區(qū)小，對地層擾動?。辉陂_挖斷面時能夠很好調(diào)節(jié)掌子面與前盾的土壓力平衡效果，有效地減少了地表沉降，擁有流暢的排渣能力，將原始渣土改良成擁有止水性、塑性、流動性的渣土，提高了排渣能力；且配套設(shè)備要求低、操作控制方便安全，設(shè)備造價低廉、經(jīng)濟實用。
【IPC分類】E21D9/08
【公開號】CN204941556
【申請?zhí)枴緾N201520561033
【發(fā)明人】李建斌, 董艷萍, 于少輝, 王全勝, 李洋, 劉嬌, 蔣鵬鵬, 陳世友
【申請人】中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年7月29日