[發明專利]一種大斷面矩形頂管機

在審

• 申請號: 202010063647.4
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111156013A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 馬鵬;錢德雨;張農;島田英樹;樸春德
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08;E21D9/12
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

1.一種大斷面矩形頂管機，其特征在于：它包括前盾體(1)，前盾體(1)包括盾體外殼(12)，盾體外殼(12)內設有多組可形成獨立掘進面的掘進系統，每組掘進系統包括多個水平布置的掘進單元，每組掘進系統均布置獨立的排土系統并與泥漿處置槽(8)連接；所述掘進單元包括獨立的開挖殼體，開挖殼體安裝在盾體外殼(12)中設置豎向隔板和橫向隔板分割而成的隔間內；多組掘進系統在在前盾體(1)的垂直方向水平錯動布置從而形成多級臺階結構，每個掘進系統只對應切割自身面積的分段掌子面，無需應對整個前盾體(1)大小的斷面切割；前盾體(1)的掘進單元后方通過多個盾內糾偏千斤頂(11)連接有矩形箱涵管節(9)。

2.根據權利要求1所述的大斷面矩形頂管機，其特征在于：所述多組掘進系統包括設置在前盾體(1)最上方的上部掘進系統Ⅱ(B-2)、中間位置的上部掘進系統Ⅰ(B-1)和下方位置的下部掘進系統(A-1)，其中上部掘進系統Ⅱ(B-2)通過盾體頂部橫向隔板(4)和盾體上部豎向隔板(7)在頂管機盾體殼(12)中分割出多個容納掘進單元的密閉隔間；上部掘進系統Ⅰ(B-1)和下部掘進系統(A-1)通過盾體中部豎向隔板(2)和盾體中部橫向隔板(3)分割出多個容納掘進單元的密閉隔間；上部掘進系統Ⅱ(B-2)兩側分別設有多個油壓式防前傾修正栓(5)。

3.根據權利要求2所述的大斷面矩形頂管機，其特征在于：所述上部掘進系統Ⅱ(B-2)與上部掘進系統Ⅰ(B-1)的端面之間水平錯動布置形成水平錯動臺階d1；上部掘進系統Ⅰ(B-1)與下部掘進系統(A-1)的端面之間水平錯動布置形成水平錯動臺階d2。

4.根據權利要求3所述的大斷面矩形頂管機，其特征在于：所述的上部掘進系統Ⅱ(B-2)和上部掘進系統Ⅰ(B-1)之間的水平錯動臺階d1長度在0.4m-1.5m之間；所述的上部掘進系統Ⅰ(B-1)和下部掘進系統(A-1)之間的水平錯動臺階d2長度在0.4m-1.5m之間；上部掘進系統Ⅱ(B-2)挖掘出的開挖斷面的高度為2m-4m之間，上部掘進系統Ⅰ(B-1)和下部掘進系統(A-1)挖掘出的開挖斷面的高度為4m-6m之間。

5.根據權利要求2所述的大斷面矩形頂管機，其特征在于：所述下部掘進系統(A-1)的掘進單元包括下部掘進系統獨立殼體(a-10)；下部掘進系統獨立殼體(a-10)前方設有防止砂石進入的下部掘進系統艙體隔板(a-1)；下部掘進系統艙體隔板(a-1)上中心設有主刀具(a-3)，在主刀具(a-3)四周設有多個下部掘進系統高壓注漿孔(a-4)和攪拌輔刀具(a-2)；主刀具(a-3)由三個獨立自轉的橢圓形刀具組成，刀具上布置了多組先行刀(a-9)；三個獨立自轉的橢圓形刀具中間設有渣土倉(a-5)；渣土倉(a-5)上設有排土裝置(a-11)；排土裝置(a-11)通過尾部設置的螺旋排土驅動電機(a-16)驅動；排土裝置(a-11)上通過防堵控制閥(a-13)設有渣土排出口(a-12)，渣土排出口(a-12)下方設有渣土排出裝置(10)，渣土排出裝置(10)通過軟管與泥漿處置槽(8)連接，主刀具(a-3)通過設置在下部掘進系統艙體隔板(a-1)內的旋轉裝置(a-6)連接有刀盤驅動電機(a-14)，主刀具(a-3)的兩側偏上位置分別設有下部掘進系統掌子面的土壓傳感器(a-7)，在掘進單元與掘進單元之間設有拐角輔刀具(a-8)，拐角輔刀具(a-8)連接有設置在輔刀具的獨立驅動單元(a-15)。