[發(fā)明專利]一種快速掘進機

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910669529.5
• 申請日: 2019-07-24
• 公開（公告）號: CN110424978A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設計）人: 陳云橋
• 申請（專利權）人: 陳云橋
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10;E21D9/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明是一種快速掘進機，包括推進履帶輪(7)、掘進刀盤(2)、螺旋砂石引流器(3)、絞盤砂石鏟(5)和砂石傳送帶(6)，掘進刀盤(2)是一個中空的圓錐殼體，頂端開口，側壁對稱設置多條縱向排列的挖掘齒爪(4)；螺旋砂石引流器(3)同軸安裝圓錐形殼體內(nèi)，頂端的掘進錐(9)從圓錐殼體頂端開口伸出；使用時，掘進錐(9)在巖壁上鉆出定位孔，掘進刀盤(2)上的挖掘齒爪(4)逐漸將孔擴大，螺旋砂石引流器(3)進一步將砂石碎料排出掘進刀盤(2)的圓錐殼體外；絞盤砂石鏟(5)與砂石傳送帶(6)將排出的砂石傳送出去，實現(xiàn)隧道的快速掘進。本發(fā)明適應性強，掘進速度快，工作效率高，施工安全，設備移動方便。

技術領域

本發(fā)明涉及掘進機，尤其是涉及一種可以進行封閉式、敞開式、半敞開式隧道掘進作業(yè)以及全斷面掘進的隧道快速掘進機，可以對河道、溝渠進行快速挖掘，設備加以改造后還可對河海水底快速取沙、挖渠、造島等綜合作業(yè)。

背景技術

掘進機(tunnelboringmachine)，是用機械破碎巖石、出碴和支護實行連續(xù)作業(yè)的一種綜合設備。按掘進機在工作面上的切削過程，分為全斷面掘進機和敞開式和半敞開式隧道掘進作業(yè)的部分斷面掘進機。按破碎巖石原理不同，又可分滾壓式(盤形滾刀)掘進機和銑切式掘進機。傳統(tǒng)多為滾壓式全斷面掘進機，適于中硬巖至硬巖。

近些年，隨著我國基礎設施建設步伐的加快，在高速鐵路、城市地鐵、礦山開采等大型工程建設中，全斷面巖石掘進機憑借其環(huán)保、自動化程度高、地質適應性強等諸多優(yōu)點而得到廣泛地使用。這種掘進方法相對于初始的人工鉆爆法而言，在機械化程度方面、勞動生產(chǎn)率方面、安全性方面都有很大程度上的提升。全斷面巖石掘進機在施工過程中，主要是通過設備最前方刀盤的旋轉帶動安裝在刀盤上的滾刀旋轉來破碎巖石。因為巖石具有高硬度和高強度，地質條件也復雜多變，同時全斷面巖石掘進機滾刀工作在強擠壓、高磨損、強沖擊的惡劣工況下，這些都使得全斷面巖石掘進機的滾刀成為掘進過程中最容易損壞的零部件。全斷面巖石掘進機滾刀的磨損對TBM施工的效率、速度和成本等均會有不同程度的影響。

而在掘進過程中，刀盤是全斷面巖石掘進機最主要的部件之一，它肩負著掘進開挖、支撐掌子面的功能，是所有破巖具的安裝載體。刀盤所受的載荷是典型的隨機載荷，承受大扭矩、大推力和隨機突變的沖擊載荷，在隨機載荷作用下，刀盤的振動表現(xiàn)為受迫彈性體的隨機扭轉振動和橫向振動。所以刀盤的工作條件極其惡劣，受力情況十分復雜，刀盤的合理設計對提高掘進速率、刀盤壽命、刀具壽命和刀盤大軸承壽命，降低挖掘成本等具有重要作用。由于開挖環(huán)境惡劣，有時候遇到前方特硬巖層導致刀盤掘不動甚至卡死現(xiàn)象屢見不鮮，從而影響了刀盤的掘進效率及掘進可靠性，因此如何解決掘進過程中刀盤掘不動甚至卡死的問題是目前亟待解決的一個問題。

目前的在強擠壓、高磨損、強沖擊的惡劣工況下，全斷面巖石掘進機的工作效率低，對前方巖層的情況不明，因此，對多種施工作業(yè)的要求適應性不強，靈活性差強人意，影響隧道作業(yè)的安全性和工程進度；同時，全斷面施工的刀盤和施工斷面平行推進，行進阻力大，造成其掘進效率低。能源消耗大，都是亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于傳統(tǒng)隧道掘進機和全斷面隧道掘進機的缺點，設計一種掘進速度快、工作效率高、施工安全，成洞條件好，可以進行全斷面施工的掘進機。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提出如下技術方案：

一種快速掘進機，所述快速掘進機包括：

推進履帶輪7，所述推進履帶輪7支撐整個掘進機1，作為自行掘進機，利用履帶式結構施加掘進壓力；

掘進刀盤2，所述掘進刀盤2架設在一個驅動輪11上，掘進刀盤2是一個中空的圓錐形，圓錐殼體頂端開口；在所述圓錐殼體側壁上對稱設置多條縱向排列的挖掘齒爪4，所述挖掘齒爪4為弧形條狀結構，上邊緣帶齒或安裝滾刀，下邊緣焊接固定在圓錐殼體壁上，下邊緣處的圓錐殼體側壁切開一個口，與弧形挖掘齒爪4共同形成了一個砂石排出口8，將挖掘齒爪4切割下來的砂石排入掘進刀盤2圓錐殼體內(nèi)；