[发明专利]一种矩形顶管机盲区开挖用铲刀及矩形顶管机

说明书

本发明公开了一种矩形顶管机盲区开挖用铲刀及矩形顶管机，包括刀体，所述刀体包括逐渐增加宽度及厚度的刀尖、刀身和刀尾，所述刀尖、刀身和刀尾分别位于所述刀体的前端、中间和后端；所述刀体包括引导裂开土块向所述刀盘流动的第一导流面，所述第一导流面包括至少一段内凹的曲面，所述曲面始于所述刀尖，止于所述刀尾；所述曲面被配置为：引导裂开土块从刀尖向所述刀尾流动。本发明的一种矩形顶管机盲区开挖用铲刀及矩形顶管机，能在掘进距离较长的施工中，解决不易清除盾壳与刀盘切口之间盲区的问题，且无需较大的安装空间。

技术领域

本发明涉及顶管施工装备技术领域，具体涉及一种矩形顶管机盲区开挖用铲刀及矩形顶管机。

背景技术

矩形顶管机是一种采用错落式大小组合刀盘开挖土体，并依靠顶管管节提供反力推动刀盘向前开挖，在后方逐节安装管节形成支护结构的一种施工机械。因断面利用率高，施工无需迁改地下管线，不影响地面交通，无需做围护结构，施工速度快，预制拼装质量有保证等诸多优点，近年来，矩形顶管被广泛应用于城市地下过街通道、地铁出入口、电力管沟等相关工程。

由于矩形顶管机实际上只能用多个错落的圆形刀盘开挖土体形成一个类矩形的开挖空间，导致刀盘与盾体之间会产生盲区。盲区的存在会造成顶管顶推正面阻力增大，掘进姿态偏移，开挖仓结泥饼等多种问题。刀盘中心盲区一般通过增加搅拌、冲洗等容易清除。而盾壳与刀盘切口之间的盲区，则不容易清除。目前主要通过提前钻孔和挤压破碎进行盲区处理。但提前钻孔仅适用于掘进距离较短区域的处理，距离较长时，钻孔精度难以保证；挤压破碎装置所需安装空间大，其正面阻力较大，破碎不彻底。因此，如何在掘进距离较长的施工中，解决不易清除盾壳与刀盘切口之间盲区的问题，且无需较大的安装空间。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种矩形顶管机盲区开挖用铲刀及矩形顶管机，能在掘进距离较长的施工中，解决不易清除盾壳与刀盘切口之间盲区的问题，且无需较大的安装空间。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种矩形顶管机盲区开挖用铲刀，所述铲刀被配置为：安装于盾壳与刀盘切口之间，并跟随所述矩形顶管机的掘进移动而移动，所述铲刀至少有一部分位于所述刀盘移动方向的前方；

所述铲刀包括刀体，所述刀体包括逐渐增加宽度及厚度的刀尖、刀身和刀尾，所述刀尖、刀身和刀尾分别位于所述刀体的前端、中间和后端；所述刀体包括引导裂开土块向所述刀盘流动的第一导流面，所述第一导流面包括至少一段内凹的曲面，所述曲面始于所述刀尖，止于所述刀尾；所述曲面被配置为：引导裂开土块从刀尖向所述刀尾流动。

上述方案中，形成所述曲面的导线为抛物线的一部分。

上述方案中，所述第一导流面包括第一曲面和第二曲面，所述第一曲面和所述第二曲面在所述刀体宽度方向的中心线处相接，且对称于所述刀体宽度方向的中心线；所述第一曲面和所述第二曲面还被配置为：引导裂开土块从所述刀体宽度方向的中心线向两侧流动。

上述方案中，所述第一导流面为peck沉降曲线作为母线、抛物线的一部分作为导线，且对应所述刀体从前至后逐渐增加宽度特征形成的曲面。

上述方案中，所述刀体还包括引导裂开土块向后流动的第二导流面，所述第二导流面位于所述第一导流面的背面；所述第二导流面为平行于所述矩形顶管机的掘进方向的平面。

上述方案中，所述刀体在垂直于所述第二导流面的方向上的投影的形状为等腰三角形。

上述方案中，所述刀尖为球体或椭球体。

上述方案中，所述第一导流面和所述第二导流面的相交处作倒圆处理，形成第三导流面。