一种矩形顶管掘进机盲区开挖装置

技术领域

本发明涉及矩形顶管掘进机施工技术领域，尤其涉及到一种矩形顶管掘进机盲区开挖装置。

背景技术

矩形顶管掘进机由于开挖断面为矩形，存在开挖盲区。现大多采用六刀盘形式矩形顶管机施工，盲区剩余面积大，分布较多，在掘进过程中一方面增加了掘进推进的难度，另一方面盲区的存在大大增加了刀盘面承受的压力，增加壳体的材料使用量。

现有技术一般是改变刀盘与壳体的结构布置，将断面形式设计为非标准矩形断面，增大直角处的圆角半径，将矩形边设计为椭圆形结构，从而增大单个刀盘的直径，减小盲区范围。

然而，上述改变结构布置的方法，存在着以下问题：设备改造难度大，圆角半径加大，成型隧道的可利用空间减少，工程造价大，且施工中对矩形顶管掘进机姿态的影响较大，故障率高。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种矩形顶管掘进机盲区开挖装置，能够有效减少盲区面积及刀盘面的承受压力，且结构简单、可靠、制造成本低，不改变断面形式的布置，保证隧道空间利用率。

本发明为了实现上述目的，所采用的技术方案为：提供了一种矩形顶管掘进机盲区开挖装置，包括矩形顶管掘进机，所述矩形顶管掘进机的顶部设有刀盘面和围绕刀盘面四侧设置的刀盘面外缘，所述刀盘面外缘高出于刀盘面，所述刀盘面外缘上布设有若干个铲刀，所述刀盘面外缘与刀盘面之间的交界处设置有盲区导土开挖装置，所述盲区导土开挖装置为从刀盘面外缘向下倾斜至刀盘面上的倾斜面，所述倾斜面能够使渣土导入刀盘开挖区域。

作为本发明的进一步改进，所述盲区导土开挖装置呈棱锥体或者楔体或者两者的组合。

作为本发明的进一步改进，所述盲区导土开挖装置包括上部盲区导土开挖装置、下部盲区导土开挖装置和角部盲区导土开挖装置。

作为本发明的进一步改进，所述上部盲区导土开挖装置设置在刀盘面的上侧，且位于左右两侧的刀盘开挖区域之间，由左右两侧的三棱锥组合而成，每一侧的三棱锥的倾斜面分别朝向该一侧的刀盘开挖区域。

作为本发明的进一步改进，所述下部盲区导土开挖装置设置在刀盘面的下侧，且位于刀盘开挖区域的下方，由楔体及设置在楔体左右两侧的三棱锥组合而成，所述楔体的倾斜面朝向上方的刀盘开挖区域，左右两侧的三棱锥的倾斜面分别朝向上方刀盘开挖区域左右两侧相邻的刀盘开挖区域。

作为本发明的进一步改进，所述角部盲区导土开挖装置分别设置在刀盘面的四个角部上，位于刀盘开挖区域的斜侧，由楔体及设置在楔体左右两侧的三棱锥组合而成，边侧沿着刀盘面角部呈弧形结构，整体倾斜面朝向斜侧的刀盘开挖区域。

作为本发明的进一步改进，所述刀盘面邻近盲区导土开挖装置的位置上设置有用于注浆的注浆孔。

作为本发明的进一步改进，所述盲区导土开挖装置采用钢板制成，通过焊接固定在刀盘面外缘与刀盘面之间的交界处。

本发明的有益效果为：本发明中设置有铲刀和盲区导土开挖装置，先通过刀盘面外缘上的铲刀将盲区范围的土体切削后，再通过盲区导土开挖装置使渣土导入刀盘开挖区域，达到盲区开挖的目的。本发明能够有效减少盲区面积及刀盘面的承受压力，且结构简单、可靠、制造成本低，不改变断面形式的布置，保证隧道空间利用率。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明所述上部盲区导土开挖装置结构示意图；

图3为本发明所述下部盲区导土开挖装置结构示意图；

图4为本发明所述角部盲区导土开挖装置结构示意图；

标记说明：1-刀盘面、11-刀盘开挖区域、2-刀盘面外缘、3-铲刀、4-盲区导土开挖装置、41-上部盲区导土开挖装置、42-下部盲区导土开挖装置、43-角部盲区导土开挖装置、5-注浆孔。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种矩形顶管掘进机盲区开挖装置，包括矩形顶管掘进机，所述矩形顶管掘进机的顶部设有刀盘面1和围绕刀盘面1四侧设置的刀盘面外缘2，刀盘面外缘2高出于刀盘面1，刀盘面外缘2上布设有若干个铲刀3。刀盘面外缘2与刀盘面1之间的交界处焊接固定有盲区导土开挖装置4，盲区导土开挖装置4采用钢板制成，包括上部盲区导土开挖装置41、下部盲区导土开挖装置42和角部盲区导土开挖装置43，盲区导土开挖装置4呈棱锥体或者楔体或者两者的组合，设置有从刀盘面外缘2向下倾斜至刀盘面1上的倾斜面，倾斜面能够使渣土导入刀盘开挖区域11。刀盘面1邻近盲区导土开挖装置4的位置上设置有用于注浆的注浆孔5。

具体地，如图2所示，上部盲区导土开挖装置41设置在刀盘面1的上侧，且位于左右两侧的刀盘开挖区域11之间，由左右两侧的三棱锥组合而成，每一侧的三棱锥的倾斜面分别朝向该一侧的刀盘开挖区域11。

如图3所示，下部盲区导土开挖装置42设置在刀盘面1的下侧，且位于刀盘开挖区域11的下方，由楔体及设置在楔体左右两侧的三棱锥组合而成，所述楔体的倾斜面朝向上方的刀盘开挖区域11，左右两侧的三棱锥的倾斜面分别朝向上方刀盘开挖区域11左右两侧相邻的刀盘开挖区域11。

如图4所示，角部盲区导土开挖装置43分别设置在刀盘面1的四个角部上，位于刀盘开挖区域11的斜侧，由楔体及设置在楔体左右两侧的三棱锥组合而成，边侧沿着刀盘面1角部呈弧形结构，整体倾斜面朝向斜侧的刀盘开挖区域11。

矩形顶管掘进机顶进时，先通过刀盘面外缘2上的铲刀3将盲区范围的土体切削后，再通过盲区导土开挖装置4使渣土导入刀盘开挖区域11，达到盲区开挖的目的。当在硬塑状粉质粘土层掘进时，通过注浆孔5注入清水或泥浆，结合盲区导土开挖装置4，在实现盲区开挖的同时，能够减少盲区导土开挖装置4阻力，降低矩形顶管掘进机顶进过程中的阻力。

以上所举实施例仅用来方便举例说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。