專利名稱：全斷面切削的隧道掘進機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及地下施工設備技術，特別是涉及一種全斷面切削的隧道掘進機的技術。
背景技術：
隧道掘進機主要用于地下隧道、箱涵施工，傳統(tǒng)的隧道掘進機都只能切削出圓形工作斷面，不適用于矩形、馬蹄形等異形斷面的地下隧道、箱涵施工。目前，適用于異形斷面的地下隧道、箱涵施工的非圓形掘進機都設有一個大刀盤和多個小刀盤?，F(xiàn)有非圓形掘進機的缺陷在于大刀盤和小刀盤的轉動軸線是平行的，異形斷面的切削比無法達到100%，無法實現(xiàn)真正的全斷面切削，使得掘進機在施工過程中挖掘面的土壓控制變得困難，易產生地表變形等施工質量問題，而且掘進施工時大刀盤與各小盤之間會存在未切削土體，使掘進機承受較大的前端阻力，會降低施工效率，掘進阻力的增大也需要提供更大的頂進力才能使掘進機前行，從而增加了主頂油缸的配置費用，也勢必增加工作井的造價。

發(fā)明內容
針對上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種能實現(xiàn)異形斷面的全斷面切削，提高施工效率，降低施工成本的全斷面切削的隧道掘進機。為了解決上述技術問題，本發(fā)明所提供的一種全斷面切削的隧道掘進機，包括殼體和圓盤形的主刀盤，所述殼體上設有一轉動的主盤轉軸，在殼體內設有用于驅動主盤轉軸轉動的主盤驅動裝置，及用于清理切削渣土的螺旋式排土裝置，所述主盤轉軸的一端向前伸出殼體，并與主刀盤同軸固接，所述主盤驅動裝置的動力輸出軸傳動連接主盤轉軸；
其特征在于所述殼體上設有至少一根轉動的補助盤轉軸，各補助盤轉軸相互平行，且均垂直于主盤轉軸，并與主盤轉軸不相交，在殼體內設有用于驅動各補助盤轉軸轉動的多個補助盤驅動裝置，每個補助盤驅動裝置對應一根補助盤轉軸，各補助盤驅動裝置的動力輸出軸傳動連接對應的補助盤轉軸；
每根補助盤轉軸的兩端中，至少有一端固定有一個與其同軸的筒狀補助刀盤，每個補助刀盤的外周面均固定有多個切削刀具，且均位于主刀盤后方；
所述主刀盤的正投影呈圓形，每個補助刀盤的正投影均呈矩形，且每個補助刀盤正投影的一角落在主刀盤正投影外，其余部分則落在主刀盤正投影內。進一步的，每個補助刀盤正投影中，構成落在主刀盤正投影外一角的兩條邊均與主刀盤正投影的外周邊相切。進一步的，所述補助盤轉軸有一根，該補助盤轉軸的兩端各固定有一個與其同軸的筒狀補助刀盤。進一步的，所述補助盤轉軸有兩根，每根補助盤轉軸的兩端各固定有一個與其同軸的筒狀補助刀盤。
進一步的，所述補助盤轉軸有兩根，其中一根補助盤轉軸的兩端各固定有一個與其同軸的筒狀補助刀盤，另一根補助盤轉軸僅一端固定有一個與其同軸的筒狀補助刀盤。本發(fā)明提供的全斷面切削的隧道掘進機，由于主刀盤旋轉切削后形成的斷面形狀是圓形，不可能對需要切削的異形斷面做到100%的切削，因此利用筒狀補助刀盤來切削主刀盤切削后未能切削到的土體，主刀盤與筒狀補助刀盤切削范圍有一定的重疊，補助刀盤切削投影斷面與主刀盤切削投影斷面相結合，能形成全斷面切削，對異形斷面的切削比可達到100%，可以提高施工效率，降低施工成本。


圖1是本發(fā)明第一實施例的全斷面切削的隧道掘進機的主視圖2是本發(fā)明第一實施例的全斷面切削的隧道掘進機的部分剖切的右視圖； 圖3是本發(fā)明第一實施例的全斷面切削的隧道掘進機的俯視圖； 圖4是本發(fā)明第一實施例的全斷面切削的隧道掘進機的后視圖； 圖5是本發(fā)明第一實施例的全斷面切削的隧道掘進機進行正方形斷面切削的示意圖； 圖6是兩個本發(fā)明第一實施例的全斷面切削的隧道掘進機組合進行矩形斷面切削的示意圖7是本發(fā)明第二實施例的全斷面切削的隧道掘進機進行馬蹄形斷面切削的示意圖； 圖8是兩個本發(fā)明第二實施例的全斷面切削的隧道掘進機組合進行雙圓形斷面切削的示意圖9是兩個本發(fā)明第三實施例的全斷面切削的隧道掘進機組合進行雙馬蹄形斷面切削的示意圖。
具體實施例方式以下結合

對本發(fā)明的實施例作進一步詳細描述，但本實施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結構及其相似變化，均應列入本發(fā)明的保護范圍。如圖1-圖4所示，本發(fā)明第一實施例所提供的一種全斷面切削的隧道掘進機，包括殼體13和圓盤形的主刀盤11，所述殼體13上設有一轉動的主盤轉軸14，在殼體13內設有用于驅動主盤轉軸14轉動的主盤驅動裝置15，及用于清理切削渣土的螺旋式排土裝置 10，所述主盤轉軸14的一端向前伸出殼體13，并與主刀盤11同軸固接，所述主盤驅動裝置 15的動力輸出軸經一主盤傳動齒輪16傳動連接主盤轉軸14 ；
其特征在于所述殼體13上設有兩根轉動的補助盤轉軸17，兩根補助盤轉軸17相互平行，且均垂直于主盤轉軸14，并與主盤轉軸14不相交，在殼體13內設有用于驅動各補助盤轉軸17轉動的多個補助盤驅動裝置18，每個補助盤驅動裝置18對應一根補助盤轉軸 17，各補助盤驅動裝置18的動力輸出軸各經一補助盤傳動過渡齒輪191、一補助盤傳動主齒輪192、一補助盤傳動副齒輪193傳動連接對應的補助盤轉軸17 ；
每根補助盤轉軸17的兩端各固定有一個與其同軸的筒狀補助刀盤12，每個補助刀盤 12均位于主刀盤11后方，且外周面均固定有多個切削刀具；
所述主刀盤11的正投影呈圓形，每個補助刀盤12的正投影均呈矩形，且每個補助刀盤 12正投影的一角落在主刀盤11正投影外，其余部分則落在主刀盤11正投影內，每個補助刀盤12正投影中，構成落在主刀盤11正投影外一角的兩條邊均與主刀盤11正投影的外周邊相切。本發(fā)明第一實施例中，所述主刀盤11、螺旋式排土裝置10均為現(xiàn)有技術。如圖5所示，本發(fā)明第一實施例適用于正方形斷面的隧道、箱涵掘進施工，施工時整個掘進機持續(xù)向前行進，同時主盤驅動裝置通過主盤轉軸驅動主刀盤轉動，各補助盤驅動裝置通過各補助盤轉軸驅動四個補助刀盤轉動，在向前行進過程中主刀盤先在土體中切削出圓形工作斷面111，后續(xù)的四個補助刀盤則對主刀盤未切削到的土體進行切削，切削出正方形斷面131的四個角部121，將主刀盤切削出的圓形工作斷面111進一步切削成正方形工作斷面131。如圖6所示，將兩個本發(fā)明第一實施例的隧道掘進機組合使用，可用于矩形斷面的隧道、箱涵掘進施工，掘出。本發(fā)明第二實施例所提供的一種全斷面切削的隧道掘進機，該實施例與第一實施例之間的區(qū)別在于所述殼體上設有一根轉動的補助盤轉軸，該補助盤轉軸垂直于主盤轉軸，且與主盤轉軸不相交，在殼體內設有一個用于驅動補助盤轉軸轉動的補助盤驅動裝置， 補助盤轉軸的兩端各固定有一個與其同軸的筒狀補助刀盤；
本發(fā)明第二實施例中的補助盤驅動裝置與補助盤轉軸之間的連接關系與第一實施例中的補助盤驅動裝置與對應補助盤轉軸之間的連接關系一致，每個補助刀盤的正投影形狀均呈矩形，主刀盤的正投影呈圓形，每個補助刀盤正投影與主刀盤正投影之間的位置關系均與第一實施例中的單個補助刀盤正投影與主刀盤正投影之間的位置關系一致。如圖7所示，本發(fā)明第二實施例適用于馬蹄形斷面的隧道、箱涵掘進施工，施工時整個掘進機持續(xù)向前行進，同時主盤驅動裝置驅動主刀盤轉動，補助盤驅動裝置驅動兩個補助刀盤轉動，在向前行進過程中主刀盤先在土體中切削出圓形工作斷面211，后續(xù)的兩個補助刀盤則對主刀盤未切削到的土體進行切削，切削出馬蹄形斷面213的兩個角部212，將主刀盤切削出的圓形工作斷面211進一步切削成馬蹄形工作斷面213。如圖8所示，將兩個本發(fā)明第二實施例的隧道掘進機組合使用，可用于雙圓形斷面的隧道、箱涵掘進施工。本發(fā)明第三實施例所提供的一種全斷面切削的隧道掘進機，該實施例與第一實施例之間的區(qū)別在于其中一根補助盤轉軸的兩端各固定有一個與其同軸的筒狀補助刀盤， 另一根補助盤轉軸僅一端固定有一個與其同軸的筒狀補助刀盤；
本發(fā)明第三實施例中每個補助刀盤的正投影形狀均呈矩形，主刀盤的正投影呈圓形， 每個補助刀盤正投影與主刀盤正投影之間的位置關系均與第一實施例中的單個補助刀盤正投影與主刀盤正投影之間的位置關系一致。如圖9所示，將兩個本發(fā)明第三實施例的隧道掘進機組合使用，可用于雙馬蹄形斷面的隧道、箱涵掘進施工。
權利要求
1.一種全斷面切削的隧道掘進機，包括殼體和圓盤形的主刀盤，所述殼體上設有一轉動的主盤轉軸，在殼體內設有用于驅動主盤轉軸轉動的主盤驅動裝置，及用于清理切削渣土的螺旋式排土裝置，所述主盤轉軸的一端向前伸出殼體，并與主刀盤同軸固接，所述主盤驅動裝置的動力輸出軸傳動連接主盤轉軸；其特征在于所述殼體上設有至少一根轉動的補助盤轉軸，各補助盤轉軸相互平行，且均垂直于主盤轉軸，并與主盤轉軸不相交，在殼體內設有用于驅動各補助盤轉軸轉動的多個補助盤驅動裝置，每個補助盤驅動裝置對應一根補助盤轉軸，各補助盤驅動裝置的動力輸出軸傳動連接對應的補助盤轉軸；每根補助盤轉軸的兩端中，至少有一端固定有一個與其同軸的筒狀補助刀盤，每個補助刀盤的外周面均固定有多個切削刀具，且均位于主刀盤后方；所述主刀盤的正投影呈圓形，每個補助刀盤的正投影均呈矩形，且每個補助刀盤正投影的一角落在主刀盤正投影外，其余部分則落在主刀盤正投影內。
2.根據權利要求1所述的全斷面切削的隧道掘進機，其特征在于每個補助刀盤正投影中，構成落在主刀盤正投影外一角的兩條邊均與主刀盤正投影的外周邊相切。
3.根據權利要求1或2所述的全斷面切削的隧道掘進機，其特征在于所述補助盤轉軸有一根，該補助盤轉軸的兩端各固定有一個與其同軸的筒狀補助刀盤。
4.根據權利要求1或2所述的全斷面切削的隧道掘進機，其特征在于所述補助盤轉軸有兩根，每根補助盤轉軸的兩端各固定有一個與其同軸的筒狀補助刀盤。
5.根據權利要求1或2所述的全斷面切削的隧道掘進機，其特征在于所述補助盤轉軸有兩根，其中一根補助盤轉軸的兩端各固定有一個與其同軸的筒狀補助刀盤，另一根補助盤轉軸僅一端固定有一個與其同軸的筒狀補助刀盤。
全文摘要
一種全斷面切削的隧道掘進機，涉及地下施工設備技術領域，所解決的是對異形斷面進行全斷面切削的技術問題。該掘進機包括殼體和圓盤形的主刀盤，所述主刀盤同軸固定在一主盤轉軸的前端，在殼體內設有用于驅動主盤轉軸轉動的主盤驅動裝置，所述殼體上設有至少一根補助盤轉軸，各補助盤轉軸相互平行，且垂直于主盤轉軸，在殼體內設有用于驅動各補助盤轉軸轉動的多個補助盤驅動裝置；每根補助盤轉軸至少有一端同軸固定有一個筒狀補助刀盤；所述主刀盤的正投影呈圓形，每個補助刀盤的正投影均呈矩形，每個補助刀盤正投影的一角落在主刀盤正投影外，其余部分則落在主刀盤正投影內。本發(fā)明提供的掘進機，能提高施工效率，降低施工成本。
文檔編號E21D9/08GK102261252SQ20111021476
公開日2011年11月30日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權日2011年7月29日
發(fā)明者喬華山, 張志勇, 方兆昌, 李淑海, 王中兵, 閃耀 申請人:上海廣聯(lián)建設發(fā)展有限公司