一种矩形顶管掘进机盲区开挖装置

本发明涉及掘进机，尤其涉及一种矩形顶管掘进机盲区开挖装置。

背景技术：

1、矩形顶管掘进机广泛应用于过街人行地道、地下综合管廊、电缆沟、地下车站出入口、横通道等地下工程施工中。同圆形顶管掘进机相比，矩形顶管具备更好的浅覆土适应能力，可大大降低下穿各类构筑物的坡度和深度，同时矩形结构能充分利用结构断面,提高断面利用率，但矩形顶管掘进机由于开挖断面为矩形，故存在开挖盲区，开挖盲区的存在，会增加推进的难度，同时会加大刀盘面所承受的压力。

2、经检索，中国专利号为cn 214091868 u的实用新型专利，公开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，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，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，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。与现有技术相比，该中国专利号为cn 214091868 u的实用新型专利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。

3、但上述矩形顶管掘进机盲区开挖装置在通过铲刀切削土体并将渣土导入刀盘开挖区域以达到盲区开挖的过程中，铲刀位置固定且间隔设置，容易出现切削不彻底的现象，从而导致盲区开挖效果较差，同时若盲区区域内土体黏性较大，将会产生较大阻力，从而不便于导致盲区开挖，因此需要一种能够提高盲区开挖效果的矩形顶管掘进机盲区开挖装置。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在铲刀位置固定且间隔设置，容易出现切削不彻底的现象，从而导致盲区开挖效果较差，且若盲区区域内土体黏性较大，将会产生较大阻力，从而不便于导致盲区开挖的缺点，而提出的一种矩形顶管掘进机盲区开挖装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种矩形顶管掘进机盲区开挖装置，包括安装在矩形顶管机内侧的盲区开挖机构，所述盲区开挖机构包括位于角部的角部盲区开挖刀盘、位于左右两侧的中部盲区开挖刀盘和位于上下两侧的泥浆混合桨，所述角部盲区开挖刀盘、所述中部盲区开挖刀盘和所述泥浆混合桨均通过转动杆转动连接在所述矩形顶管机的内部，所述角部盲区开挖刀盘外部的所述转动杆后方固定连接有张紧轮，四角处的所述张紧轮外部共同设置有张紧带，所述张紧带的外部均匀固定连接有分割刀片，所述分割刀片的内侧设置有框形限位架，所述框形限位架的底部设置有对所述分割刀片进行自润滑的自润滑件。

4、上述技术方案进一步包括：

5、矩形顶管机包括用于进行矩形断面的矩形顶管外壳体，所述矩形顶管外壳体的内部安装有刀盘开挖机构，所述刀盘开挖机构的外部设置有高压喷水机构和螺旋排泥机构。

6、所述刀盘开挖机构包括固定连接在所述矩形顶管外壳体内部的刀盘推面和转动连接在所述刀盘推面外侧的开挖刀组，所述刀盘推面与所述开挖刀组之间形成泥浆混合腔，所述高压喷水机构包括呈矩形分布的高压喷水孔；高压喷水孔喷出的高压水能够与切削的土体形成泥浆，泥浆再通过螺旋排泥机构排出。

7、所述角部盲区开挖刀盘和所述中部盲区开挖刀盘均位于所述开挖刀组的后方，所述泥浆混合桨位于所述泥浆混合腔的内部；角部盲区开挖刀盘、中部盲区开挖刀盘和泥浆混合桨工作互不影响。

8、所述矩形顶管外壳体的内部固定连接有安装架，所述转动杆转动连接在所述安装架的内部，所述转动杆的末端固定连接有位于所述高压喷水孔外部的水流驱动桨；高压喷水孔喷出的高压水与切削的土体形成泥浆时，能够驱动水流驱动桨进行转动，使得角部盲区开挖刀盘、中部盲区开挖刀盘和泥浆混合桨进行转动。

9、所述分割刀片的外侧与所述矩形顶管外壳体的内侧相接触，所述分割刀片的内侧与所述框形限位架的外侧相接触，所述框形限位架固定连接在所述矩形顶管外壳体的内部；转动杆转动会通过张紧轮和张紧带带动分割刀片转动对盲区的土体进行切削。

10、所述自润滑件包括开设在所述框形限位架内部的油腔，所述油腔位于所述矩形顶管外壳体的内底部，所述油腔的底部均匀连通有出油孔，所述出油孔的内部转动连接有与所述分割刀片内侧接触的弹性摩擦球；分割刀片能够与弹性摩擦球摩擦并使得弹性摩擦球转动将润滑油涂抹在分割刀片的内侧，从而能够减小分割刀片与土体之间的阻力。

11、所述自润滑件还包括固定连接在所述框形限位架外部的储油筒，所述储油筒的内部设置有润滑油且与所述油腔连通，所述储油筒的顶部设置有密封盖；可通过打开密封盖向储油筒内部添加润滑油。

12、本发明具备以下有益效果：

13、1、本发明在矩形顶管机顶进的过程中，高压喷水孔喷出的高压水与切削的土体形成泥浆的同时能够驱动转动杆末端的水流驱动桨进行转动，使得角部盲区开挖刀盘、中部盲区开挖刀盘能够转动对盲区的土体进行开挖，泥浆混合桨能够转动促进泥浆混合腔内部泥浆的形成，分割刀片能够转动对盲区的土体进行切削，且分割刀片的切削路径与矩形顶管外壳体的内侧路径相适配，从而能够对盲区的土体进行彻底切削，即提高了装置的盲区开挖效果。

14、2、本发明在分割刀片转动对盲区的土体进行切削的过程中，分割刀片会与弹性摩擦球摩擦并使得弹性摩擦球转动，弹性摩擦球转动能够将粘有的润滑油涂抹在分割刀片的内侧，而涂抹在分割刀片内侧的润滑油能够减小分割刀片与土体之间的阻力，从而提高了分割刀片的切削效果，即提高了装置的盲区开挖效果。

技术特征：

1.一种矩形顶管掘进机盲区开挖装置，包括安装在矩形顶管机(1)内侧的盲区开挖机构(2)，其特征在于：所述盲区开挖机构(2)包括位于角部的角部盲区开挖刀盘(21)、位于左右两侧的中部盲区开挖刀盘(22)和位于上下两侧的泥浆混合桨(23)，所述角部盲区开挖刀盘(21)、所述中部盲区开挖刀盘(22)和所述泥浆混合桨(23)均通过转动杆(24)转动连接在所述矩形顶管机(1)的内部，所述角部盲区开挖刀盘(21)外部的所述转动杆(24)后方固定连接有张紧轮(25)，四角处的所述张紧轮(25)外部共同设置有张紧带(26)，所述张紧带(26)的外部均匀固定连接有分割刀片(27)，所述分割刀片(27)的内侧设置有框形限位架(28)，所述框形限位架(28)的底部设置有对所述分割刀片(27)进行自润滑的自润滑件(29)。

2.根据权利要求1所述的一种矩形顶管掘进机盲区开挖装置，其特征在于：矩形顶管机(1)包括用于进行矩形断面的矩形顶管外壳体(11)，所述矩形顶管外壳体(11)的内部安装有刀盘开挖机构(12)，所述刀盘开挖机构(12)的外部设置有高压喷水机构(13)和螺旋排泥机构(14)。

3.根据权利要求2所述的一种矩形顶管掘进机盲区开挖装置，其特征在于：所述刀盘开挖机构(12)包括固定连接在所述矩形顶管外壳体(11)内部的刀盘推面(121)和转动连接在所述刀盘推面(121)外侧的开挖刀组(122)，所述刀盘推面(121)与所述开挖刀组(122)之间形成泥浆混合腔(123)，所述高压喷水机构(13)包括呈矩形分布的高压喷水孔(131)。

4.根据权利要求3所述的一种矩形顶管掘进机盲区开挖装置，其特征在于：所述角部盲区开挖刀盘(21)和所述中部盲区开挖刀盘(22)均位于所述开挖刀组(122)的后方，所述泥浆混合桨(23)位于所述泥浆混合腔(123)的内部。

5.根据权利要求3所述的一种矩形顶管掘进机盲区开挖装置，其特征在于：所述矩形顶管外壳体(11)的内部固定连接有安装架(30)，所述转动杆(24)转动连接在所述安装架(30)的内部，所述转动杆(24)的末端固定连接有位于所述高压喷水孔(131)外部的水流驱动桨(31)。

6.根据权利要求2所述的一种矩形顶管掘进机盲区开挖装置，其特征在于：所述分割刀片(27)的外侧与所述矩形顶管外壳体(11)的内侧相接触，所述分割刀片(27)的内侧与所述框形限位架(28)的外侧相接触，所述框形限位架(28)固定连接在所述矩形顶管外壳体(11)的内部。

7.根据权利要求2所述的一种矩形顶管掘进机盲区开挖装置，其特征在于：所述自润滑件(29)包括开设在所述框形限位架(28)内部的油腔(291)，所述油腔(291)位于所述矩形顶管外壳体(11)的内底部，所述油腔(291)的底部均匀连通有出油孔(292)，所述出油孔(292)的内部转动连接有与所述分割刀片(27)内侧接触的弹性摩擦球(293)。

8.根据权利要求7所述的一种矩形顶管掘进机盲区开挖装置，其特征在于：所述自润滑件(29)还包括固定连接在所述框形限位架(28)外部的储油筒(294)，所述储油筒(294)的内部设置有润滑油且与所述油腔(291)连通，所述储油筒(294)的顶部设置有密封盖(295)。

技术总结本发明公开了一种矩形顶管掘进机盲区开挖装置，包括安装在矩形顶管机内侧的盲区开挖机构，盲区开挖机构包括角部盲区开挖刀盘、中部盲区开挖刀盘和泥浆混合桨，角部盲区开挖刀盘外部固定连接有张紧轮，四角处的张紧轮外部共同设置有张紧带，张紧带的外部均匀固定连接有分割刀片，分割刀片的内侧设置有框形限位架，框形限位架的底部设置有自润滑件。本发明中在矩形顶管机顶进的过程中，分割刀片能够转动对盲区的土体进行切削，且分割刀片的切削路径与矩形顶管外壳体的内侧路径相适配，从而能够对盲区的土体进行彻底切削；且弹性摩擦球能够转动将粘有的润滑油涂抹在分割刀片的内侧以减小分割刀片与土体之间的阻力，从而提高了分割刀片的切削效果。技术研发人员：郭明,孟钰,李晓龙,管新建,于志磊,刘源,卢艳楠受保护的技术使用者：郑州大学技术研发日：技术公布日：2024/7/15