[發(fā)明專利]渣土前排式水平擴(kuò)挖隧道裝置及其施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811449528.1
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109441472B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武軍;李興鋒;廖少明;劉孟波;胡煦芫;趙若妤;杜俊黎;劉超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍63926部隊(duì);上海同榮土木工程科技有限公司
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10;E21D9/13;E21D9/00
• 代理公司: 31290 上海科律專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)
• 代理人: 葉鳳

1.一種渣土前排式水平擴(kuò)挖隧道裝置，其特征在于：包括牽引系統(tǒng)、擴(kuò)孔系統(tǒng)和排渣系統(tǒng)；

牽引系統(tǒng)包括牽引器固定架(11)、牽引器固定錨桿(12)、牽引電機(jī)(13)、導(dǎo)軌(131)、電機(jī)推進(jìn)千斤頂(132)、牽引齒輪管件(14)、牽引軸(15)、牽引軸外套管(16)、軸承(17)、密封潤滑油(18)，擴(kuò)孔系統(tǒng)包括刀盤(21)、擴(kuò)徑刀(22)、攪拌棒(23)、渣土艙(24)；排渣系統(tǒng)包括高壓氣管(31)、高壓氣泵(32)、推鏟(33)、推鏟支座(34)、推鏟千斤頂(35)、出渣孔套管(36)、出渣盤(37)、高壓氣管保護(hù)網(wǎng)罩(39)；

牽引器固定架(11)通過牽引器固定錨桿(12)固定在穩(wěn)定巖層上，牽引器固定架(11)上安裝有水平設(shè)置的導(dǎo)軌(131)，牽引電機(jī)(13)可移動地安裝在導(dǎo)軌(131)上，牽引電機(jī)(13)的后方安裝有電機(jī)推進(jìn)千斤頂(132)，電機(jī)推進(jìn)千斤頂(132)用以推動牽引電機(jī)(13)沿導(dǎo)軌(131)水平移動；

牽引電機(jī)(13)的輸出端安裝有牽引齒輪管件(14)，牽引軸(15)的前段固定穿設(shè)于牽引齒輪管件(14)中，并與牽引齒輪管件(14)傳動咬合，牽引軸(15)上設(shè)置軸向限位閥(19)；

牽引軸外套管(16)穿設(shè)在沿擬建隧道的中心軸線處開設(shè)的水平的牽引孔(110)中，牽引軸(15)的后段穿設(shè)在牽引軸外套管(16)中，牽引軸外套管(16)中每隔一段距離安裝一個軸承(17)，使?fàn)恳S(15)能夠保持在擬建隧道的中心軸線上，軸承(17)之間填充有密封潤滑油(10)；

刀盤(21)采用輻條式結(jié)構(gòu)，擴(kuò)徑刀(22)安裝在刀盤(21)前端的主梁上，刀盤(21)的后方設(shè)置渣土艙(24)，渣土艙(24)中設(shè)置攪拌棒(23)，攪拌棒(23)的轉(zhuǎn)動中心與刀盤(21)轉(zhuǎn)動中心同軸，牽引軸后端(151)依次與刀盤(21)轉(zhuǎn)動中心、攪拌棒(23)轉(zhuǎn)動中心固定連接；

出渣孔套管(36)固定穿設(shè)在擬建隧道距下部邊緣一定距離處開設(shè)的水平的出渣孔(120)中，且出渣孔套管(36)的入口位于渣土艙(24)中；對應(yīng)于出渣孔套管(36)的入口位置，在渣土艙(24)中安裝有推鏟支座(34)，推鏟支座(34)上安裝有推鏟千斤頂(35)，推鏟千斤頂(35)的活動端安裝有推鏟(33)，推鏟(33)在推鏟千斤頂(35)的驅(qū)動下前后移動；

牽引軸(15)內(nèi)部設(shè)置有沿其軸線設(shè)置的、貫穿的中心通道，高壓氣管(31)穿過牽引軸(15)的中心通道，高壓氣管(31)的入口端連接高壓氣泵(32)，高壓氣泵(32)安設(shè)在穩(wěn)定巖層上，高壓氣管(31)的出口端依次經(jīng)過牽引軸后端(151)、渣土艙(24)、推鏟支座(34)、推鏟千斤頂(35)后穿過推鏟(33)并延伸至推鏟(33)處，且高壓氣管(31)出口端處設(shè)有高壓氣管保護(hù)網(wǎng)罩(39)；

刀盤(21)下方安裝有出渣盤(37)，出渣盤(37)為半圓薄壁體，其與刀盤同心設(shè)置，用以收集渣土(200)，并使渣土(200)流動到出渣孔處；

對應(yīng)于出渣盤(37)所在位置，在刀盤(21)上開設(shè)有環(huán)形的孔洞作為推鏟活動環(huán)(38)，以預(yù)留出推鏟(33)的活動空間，并作為刀盤(21)前方渣土的排出通道。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渣土前排式水平擴(kuò)挖隧道裝置，其特征在于：推鏟(33)為半圓弧形結(jié)構(gòu)，推鏟(33)與垂向成一定夾角安裝在推鏟千斤頂(35)上，推鏟(33)的內(nèi)弧面朝向出渣孔套管(36)的入口。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渣土前排式水平擴(kuò)挖隧道裝置，其特征在于：牽引齒輪管件(14)內(nèi)設(shè)置有主動齒輪(141)，牽引軸(15)上設(shè)置有從動齒輪(152)，牽引齒輪管件(14)與牽引軸(15)通過從動齒輪(152)與主動齒輪(141)咬合實(shí)現(xiàn)傳動連接。