[發明專利]一種隧道掘進方法及掘進機

有效

• 申請號: 201310491495.8
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103541737A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 羅師竹
• 申請（專利權）人: 羅師竹
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 周維鋒

1.一種隧道掘進方法，其特征在于：包括如下步驟：?

a）在需進行隧道掘進的開挖面上同時鉆多個孔，各孔均勻分布在同一圓周內；?

b）在已鉆好的孔旁沿其分布圓周繼續同時鉆與上一孔相切或相交的多個孔；?

c）重復如上步驟，直至上述孔覆蓋整個孔的分布圓周，并在孔分布圓周中部形成巖土芯；?

d）碎裂巖土芯，取出碎石，完成一次掘進；?

e）在已挖掘出的隧道最里端的開挖面上，沿掘進方向重復上述a）至d），直至達到預定的掘進深度。?

2.根據權利要求1所述的隧道掘進方法，其特征在于：所述步驟a）和b）中，所述多個孔的鉆進方向與隧道軸向的夾角為3-6度，多個孔形成的圓錐沿掘進方向截面逐漸增大。?

3.一種實施上述隧道掘進方法的掘進機，包括機架（1）、位于機架前端的鉆孔裝置（2）和鉆孔推進裝置（3），其特征在于：所述鉆孔裝置(2)包括可繞其自身軸線轉動的圓盤（21）、繞周向均布于圓盤（21）上的多根鉆桿（22）和設置于鉆桿末端用于驅動鉆桿旋轉的液壓馬達（23），所述圓盤（21）可繞其自身軸線旋轉調節，所述鉆孔推進裝置驅動鉆桿沿鉆桿軸向往復移動。?

4.根據權利要求3所述的掘進機，其特征在于：所述圓盤（21）由鉸接于機架（1）和圓盤（21）之間的液壓缸A（24）驅動旋轉，所述液壓缸A（24）伸長時，各鉆桿的旋轉軌跡構成一個完整的圓周。?

5.根據權利要求4所述的掘進機，其特征在于：所述鉆桿（22）固定于滑座（27）上，所述圓盤設有擺臂A（25），所述擺臂A（25）頂部設有固定滑軌（28），所述滑座（27）在滑軌（28）上沿鉆桿（22）軸線方向滑動。?

6.根據權利要求5所述的掘進機，其特征在于：所述各鉆桿（22）與圓盤（21）中心線呈3-6度夾角，各鉆桿形成的圓錐沿掘進方向截面逐漸增大。?

7.根據權利要求6所述的掘進機，其特征在于：所述鉆孔推進裝置（3）包括位于擺臂A（25）上的滑輪A（31）、位于滑座底部沿掘進方向前后布置的前滑輪B（34）與后滑輪C（35）、位于圓盤上且與圓盤同心的電動絞盤（32）和鋼絲繩（33），所述鋼絲繩（33）依次繞過滑輪A（31）、前滑輪B（34）、后滑輪C（35）和滑輪A（31）后，鋼絲繩（33）兩端交叉分別與電動絞盤（24）連接。?

8.根據權利要求7所述的掘進機，其特征在于：所述擺臂A（25）與圓盤（21）在滑輪A（31）的中心處鉸接，所述擺臂A（25）由位于圓盤上的液壓缸B（26）驅動繞滑輪A（31）的中心在圓盤平面內擺動。?

9.根據權利要求8所述的掘進機，其特征在于：還包括安裝在機架上的行走機構（4），所述行走機構(4)包括與機架（1）連接的機架提升裝置（5）和安裝于機架提升裝置上的行走輪(41)，所述機架提升裝置包括平行四連桿機構（51）和用于驅動四連桿機構動作的液壓缸C（52），平行四連桿機構（51）包括底部水平機架桿（511）和與機架（1）連接的頂部連桿（512），所述行走輪（41）安裝于四連桿機構的底部水平機架桿（511）上。?

10.根據權利要求9所述的掘進機，其特征在于：所述行走機構（4）為兩個，并沿機架（1）左右兩側對稱布置。?

11.根據權利要求10所述的掘進機，其特征在于：所述機架（1）上沿左右兩側對稱固定有套桿（12），所述平行四連桿機構的頂部連桿（512）以可繞其自身軸線自由旋轉的方式套于套桿（12）外。?

12.根據權利要求11所述的掘進機，其特征在于：所述機架（1）兩側對稱設有支撐裝置（6），所述支撐裝置（6）包括一端與機架鉸接的擺臂B（61）和位于擺臂B另一端的支撐盤（62），所述擺臂B（61）由液壓缸D（63）驅動擺動。?

13.根據權利要求12所述的掘進機，其特征在于：還包括位于機架上的液壓劈裂機（7）。?

14.根據權利要求13所述的掘進機，其特征在于：所述機架為油缸式，所述圓盤設置在機架活塞桿（11）上。?

15.根據權利要求14所述的掘進機，其特征在于：所述機架活塞桿（11）、?絞盤（32）和圓盤（22）為中空，在中空空間內設有中心孔鉆（8）。?

16.根據權利要求15所述的掘進機，其特征在于：所述機架（1）后端設有供給液壓元件的液壓站（9），所述掘進機的重心位于前后行走輪之間。?