[发明专利]矩形顶管机

说明书

本申请提供了一种矩形顶管机，包括土体切削系统，包括多个刀盘，各刀盘的正投影面积存在部分重合，各刀盘在掘进方向上交错设置，避免相互干涉；刀盘为多辐条式刀盘，各辐条交汇处为刀盘的中心，中心设有中心刀，中心刀为锥形刀板，锥形刀板的锥角朝向掘进方向；辐条的宽度方向的中部设有贝壳刀，辐条的宽度方向的两侧均设有刮刀；刀盘还包括多根钢管梁，钢管梁固定连接相邻两根辐条的远端。本申请的矩形顶管机的方案，刀盘在正投影方向上部分重合的形式，配合中心刀、贝壳刀以及钢管梁，能够提升刀盘的切削效率，提升矩形顶管机的顶进效率。

技术领域

本申请涉及隧道的掘进设备的技术领域，特别涉及矩形顶管机。

背景技术

随着城市化进程的加快，城市人口日益增多，城市道路日渐拥挤，为了解决以上问题，地下轨道交通、地下综合管廊及下穿隧道得到了快速的应用。在地下工程的施工过程中，由于地下空间的复杂性，并为了尽量避免对周边环境设施带来的影响，地下工程施工难度较大。非开挖技术中的顶管法和盾构法，是现有技术中较为常用的地下工程施工方法。

顶管机分为圆形顶管机和矩形顶管机，圆形顶管机因截面与实际目标隧洞的截面差异较大，圆形顶管机施工后的修型工作的工作量较大，导致使用圆形顶管机的地下工程施工效率较低，而矩形顶管机则较好地避开了该问题。

在一般的顶管机中，动力系统常设为整体启动方式，当顶管机在顶进的过程中，某一处土体难以切削时，不能单独对其切削，需启动整体动力系统，造成大量的能源消耗。同时在顶管机的切削与出土过程中，由于土体的黏性及固性，增加了出土的困难。因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本申请的目的在于提供一种矩形顶管机，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：矩形顶管机，包括

土体切削系统，包括多个刀盘，各所述刀盘的正投影面积存在部分重合，各所述刀盘在掘进方向上交错设置；

所述刀盘为多辐条式刀盘，各辐条交汇处为刀盘的中心，所述中心设有中心刀，所述中心刀为锥形刀板，所述锥形刀板的锥角朝向掘进方向；

所述辐条的宽度方向的中部设有贝壳刀，所述辐条的宽度方向的两侧均设有刮刀；

所述刀盘还包括多根钢管梁，所述钢管梁固定连接相邻两根所述辐条的远端。

进一步的，各所述刀盘在竖向上分为上排和下排，位于上排的所述刀盘为上刀盘，位于下排的所述刀盘为下刀盘，所述上刀盘的径向尺寸小于所述下刀盘的径向尺寸。

进一步的，所述上刀盘中位于两处端部的两个，与所述下刀盘中位于中部的一个共同构成前置刀盘组，剩余所述上刀盘和所述下刀盘构成后置刀盘组，所述前置刀盘组在掘进方向上位于所述后置刀盘组的前方。

进一步的，在掘进方向上，所述前置刀盘组与所述后置刀盘组的间隔为10mm-20mm。

进一步的，所述上刀盘为四辐条式刀盘，所述下刀盘为六辐条式刀盘。

进一步的，所述刀盘的旋转轴线过所述锥形刀板的锥角的顶点。

与最接近的现有技术相比，本申请实施例的技术方案具有如下有益效果：

1)本申请的矩形顶管机的方案，刀盘在正投影方向上部分重合的形式，配合中心刀、贝壳刀以及钢管梁，能够提升刀盘的切削效率，提升矩形顶管机的顶进效率。

2)上刀盘的数量大于下刀盘，且上刀盘的径向尺寸小于下刀盘的径向尺寸，使上刀盘的投影面积能够较好地填充下刀盘中相邻的两个之间的空隙，提高切削率。

3)前置刀盘组与后置刀盘组的间隔为10mm-20mm，既避免了刀盘之间相互干涉，又避免较大石块从刀盘之间的缝隙通过。