[發明專利]新型可擴挖硬巖隧道掘進機

在審

• 申請號: 201410514542.0
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104265315A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 李建斌;翟國強;賀飛;卓興建
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D9/087
• 分類號: E21D9/087
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 陳大通

技術領域

本發明涉及掘進機技術領域，特別是涉及一種新型可擴挖硬巖隧道掘進機。

背景技術

目前，國內外大直徑隧洞的施工常采用的是鉆爆法和全斷面硬巖隧道掘進機（TBM）。鉆爆法施工存在勞動強度大、工期長、危險性大等不利因素。使用全斷面硬巖隧道掘進機具有施工快速、安全、高效等特點，在國內鐵路、水利、國防等隧道中廣泛應用。但是對于大直徑隧道，完全由全斷面硬巖隧道掘進機（TBM）施工完成，需要面對圍巖變形卡機、涌水、溶洞等不良地質的影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型可擴挖硬巖隧道掘進機，以解決長距離大直徑隧洞施工過程中遇到圍巖收斂卡機、涌水、溶洞等不良地質等問題，以提高掘進效率、環保高效。

本發明的技術解決方案是，提供一種具有以下結構的新型可擴挖硬巖隧道掘進機：包括主梁、刀盤、驅動刀盤旋轉的驅動裝置及撐緊洞壁的撐靴機構，所述刀盤上沿圓周方向均勻分布有若干個切割臂滑架，所述切割臂滑架上設有徑向方向上的鍵槽，所述切割臂通過導向平鍵定位在切割臂滑架上，所述切割臂上布置有滾刀裝置，所述切割臂滑架的兩側設有壓板，所述壓板和所述切割臂滑架的一側構成凹槽結構，所述切割臂的兩側被固定在兩側凹槽內，所述切割臂和所述壓板上均設有相對應的螺紋孔，所述切割臂上還連接有驅動切割臂滑動的液壓油缸，在切割臂滑架上滑動到設定位置的切割臂通過螺栓與所述壓板固定連接。

所述主梁包括置于導洞段中的前主梁和置于主洞段中的后主梁，所述前主梁上連接有操作控制室、導洞底支撐、推進缸、撐靴機構及穩定前期導洞的頂部護盾裝置，所述操作控制室安裝在前主梁的前端，所述導洞底支撐豎向固定連接在前主梁的下方，推進缸的前端固定連接在前主梁上，所述撐靴機構的前端固定連接推進缸的后端，撐靴機構在軸向方向與前主梁滑動連接，所述前主梁的后端固定連接頂部護盾裝置；

所述后主梁上連接有刀盤、驅動裝置、撐靴機構、拖拉油缸及后支撐，所述后主梁的前端連接刀盤，驅動裝置固定連接刀盤及后主梁，所述撐靴機構在軸向方向與后主梁滑動連接，所述撐靴機構的后端固定連接拖拉油缸的前端，拖拉油缸的后端固定連接在后主梁上，所述后支撐豎向固定連接在后主梁的下方。

所述刀盤的邊緣上設有刮渣口，所述刀盤的背面設有轉運渣土的集渣斗，所述集渣斗的下方設置有皮帶輸送機。

所述撐靴機構為X型撐靴機構。

所述刀盤上設有用于檢查刀具和圍巖狀況人孔。

所述切割臂在刀盤上呈螺旋形分布。

所述刀盤上的切割臂有六個。

與現有技術相比，本發明新型可擴挖硬巖隧道掘進機具有以下優點：

1．本發明新型可擴挖硬巖隧道掘進機中的切割臂通過導向平鍵定位在滑架上，所述滑架的兩側設有壓板，切割臂通過螺栓連接在壓板上，切割臂上還連接有驅動切割臂滑動的液壓油缸，松開連接切割臂和壓板的螺栓，切割臂可以利用液壓油缸的液壓力沿刀盤滑架徑向移動，進而帶動滾刀裝置在洞壁徑向的不同位置移動，使刀盤具有可變徑擴挖的功能，從而能夠解決長距離大直徑隧洞遇到圍巖收斂卡機的問題；

2．本發明新型可擴挖硬巖隧道掘進機適應在開挖一個直徑較小的導洞并加固過的地方進行掘進，能夠避免涌水、溶洞等不良地質的影響，提高掘進效率、環保高效等問題；

3.?本發明新型可擴挖硬巖隧道掘進機的前、后主梁上連接有撐緊洞壁的撐靴機構，撐靴機構為X型撐靴機構，采用X型撐靴機構在兩端撐緊洞壁的方式，使刀盤在旋轉掘進過程中，主梁受力好，刀盤的振動小，掘進效率高；

4、本發明新型可擴挖硬巖隧道掘進機的前主梁的后端固定連接頂部護盾裝置，所述頂部護盾裝置處在刀盤的前端，頂部護盾裝置能夠在刀盤旋轉掘進過程中穩定前期導洞，使導洞與主洞的過渡處穩定不塌陷；

5.?本發明新型可擴挖硬巖隧道掘進機的切割臂在刀盤上呈螺旋形分布時，當滾刀旋轉滾動破巖時，刀盤上的滾刀可同時按照螺旋軌跡向外移動，通過滾刀作不斷改變著、徑向的移動，隧洞的圓形斷面可發生改變，掘進效率高。

附圖說明

圖1是本發明新型可擴挖硬巖隧道掘進機側面結構示意圖；

圖2是本發明新型可擴挖硬巖隧道掘進機的刀盤結構示意圖；

圖3是圖2的B-B局部剖視結構示意圖；

圖4是是本發明新型可擴挖硬巖隧道掘進機的撐靴機構的結構示意圖。

具體實施方式