[實用新型]一種利用加壓風破巖的掘進機

有效

• 申請號: 201822236570.7
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN209604012U
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 李建斌;卓興建;張家年;楊洋;寧向可;李坤;歐陽凱
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D9/11
• 分類號: E21D9/11;E21D9/10
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張紹琳;李宣宣

本實用新型公開了一種利用加壓風破巖的掘進機，解決的是滾刀擠壓破巖的效率低，滾刀異常磨損和更換頻率的增加，盾構掘進效率的降低，掘進成本增加等問題。本實用新型包括掘進機主機，掘進機主機上設有刀盤，所述的刀盤上設有加壓風發生裝置。本實用新型采用加壓風破巖的原理代替傳統的金屬刀具，不僅破巖效率大大提升，同時在掘進上軟下硬等嚴重不均勻地質時，解決了傳統的金屬刀具極易發生異常損壞的難題，從而節約了刀具成本及減小換刀風險，而且采取懸切破巖或擠壓破巖的方式，大大提升了開挖效率，降低了開挖成本。

技術領域

本實用新型涉及隧道掘進機領域，具體涉及一種利用加壓風破巖的掘進機。

背景技術

目前隧道掘進針對于巖層來講，主要是依靠盤型滾刀擠壓巖石達到破碎巖體的目的，其主要克服的是巖石的抗壓強度，針對一般強度的巖層，其破巖效率尚可，但隨著巖石強度的增加，滾刀擠壓破巖的效率逐步下降，滾刀異常磨損和更換頻率的增加，隨之帶來盾構掘進效率的降低，掘進成本增加。同時在掘進上軟下硬等嚴重不均勻地質時，傳統的金屬刀具極易發生異常損壞。

加壓風技術的原理是通過增壓設備將氣流加壓后通過特定形狀的噴嘴，最后以極高的速度噴出的一股能量高度集中的氣流，這種加壓氣流具有很強的破壞性。

實用新型內容

本實用新型為了解決背景技術中所存在的技術問題，提供一種利用加壓風破巖的掘進機。

為解決上述技術問題，本實用新型采用下述技術方案：一種利用加壓風破巖的掘進機，包括掘進機主機，掘進機主機上設有刀盤，所述的刀盤上設有加壓風發生裝置。

所述的加壓風發生裝置包括加壓風發射噴嘴，加壓風發射噴嘴設置在刀盤上。

所述的刀盤為錐形刀盤，加壓風發射噴嘴的中軸線與掌子面不垂直設置。

所述的刀盤為平面刀盤，加壓風發射噴嘴的中軸線與掌子面垂直設置。

與所述的加壓風發射噴嘴連接設有加壓風輸出系統，所述的加壓風輸出系統包括加壓泵和空壓機，空壓機與加壓泵相連，加壓泵通過加壓管路與加壓風發射噴嘴相連。

所述的加壓風發生裝置還包括箱體，箱體固定在刀盤上，箱體一端與加壓風發射噴嘴連接、另一端與加壓管路連接。

所述的箱體一端與加壓風發射噴嘴可拆卸連接。

所述的刀盤上設有排氣閥。

一種利用加壓風破巖的掘進機的掘進方法，包括以下步驟：①啟動加壓風輸出系統：加壓風輸出系統啟動后，經空壓機壓縮后的加壓空氣經管道輸入加壓泵，加壓泵對加壓空氣進一步壓縮后輸出加壓氣流，至加壓氣流的壓力達到切割巖石所需的壓力；

②啟動掘進機主機：刀盤系統的刀盤開始旋轉，進而帶動加壓風發射噴嘴開始旋轉，加壓風輸出系統輸出的加壓氣流通過加壓風發射噴嘴射出，加壓氣流形成風刀；

③風刀開挖掌子面：步驟②形成的風刀切割掌子面巖石進行破巖。

步驟③所述的風刀切割掌子面巖石：刀盤為錐形刀盤時，風刀相對于掌子面巖石為傾斜的風刀，掌子面為臨空面，當掌子面巖石受到風刀的作用力超過掌子面巖石的抗拉強度后，巖石從掌子面巖石的臨空面一側脫落。

步驟③所述的風刀切割掌子面巖石：刀盤為平面刀盤時，風刀相對于掌子面巖石為垂直的風刀，風刀貫入掌子面巖石并侵入巖石節理，當掌子面巖石受到風刀的作用力超過掌子面巖石的抗壓強度后，掌子面巖石上產生切槽，同時加壓氣流迫使巖石節理擴展而破碎，進而巖石從掌子面剝落。

本實用新型采用加壓風破巖的原理代替傳統的金屬刀具，不僅破巖效率大大提升，同時在掘進上軟下硬等嚴重不均勻地質時，解決了傳統的金屬刀具極易發生異常損壞的難題，從而節約了刀具成本及減小換刀風險，而且采取懸切破巖或擠壓破巖的方式，大大提升了開挖效率，降低了開挖成本。