[發(fā)明專利]一種帶撐靴的懸臂掘進機及其施工方法

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• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN110966013A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 史偉;張鑫;田偉軍;李艷利;王永發(fā);蘇凱陽;賈曉曦
• 申請（專利權(quán)）人: 西安中鐵工程裝備有限公司
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08
• 代理公司: 西安新動力知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 61245
• 代理人: 劉強

本發(fā)明屬于隧道施工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種帶撐靴的懸臂掘進機及其施工方法。所述帶撐靴的懸臂掘進機包括主體結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)的頂部安裝有可伸縮的撐靴；主體結(jié)構(gòu)包括可拆卸安裝在其懸臂支撐端部的破巖刀頭，破巖刀頭為軟巖刀頭或硬巖刀頭。通過對懸臂掘進機增加專用撐靴的設(shè)計，可給破巖刀頭提供足夠的推力，提高破巖效率，解決在硬巖地質(zhì)施工的破巖效率低的問題，同時還可顯著提高整機的穩(wěn)定性；在軟巖地質(zhì)施工中，通過在撐靴上安裝護盾，可對撐靴拱部形成支護，噴錨初期支護可緊跟在設(shè)備的后方進行，設(shè)備不用因為初期支護而退出掌子面，實現(xiàn)掌子面開挖和噴錨初期支護的平行作業(yè)，解決在軟巖地質(zhì)施工的工法效率低的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隧道施工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及懸臂掘進機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶撐靴的懸臂掘進機及其施工方法。

背景技術(shù)

懸臂式掘進機是一種能夠?qū)崿F(xiàn)截割、裝載運輸、自行走及噴霧除塵的聯(lián)合機組。隨著回采工作面綜合采煤機械化的快速發(fā)展，煤礦對巷道掘進速度要求越來越高。為了提高采準巷道的速度，懸臂式掘進機被大力研制并逐步發(fā)展完善。懸臂掘進機較全斷面硬巖隧道掘進機相比，其成本較低，在隧道施工中，只需運料車將開挖渣土運出即可，極大地減少了設(shè)備的投入及所存在的安全隱患。

目前懸臂掘進機一般適用于煤巷和軟巖隧道，但由于軟巖地層的自穩(wěn)性差，一個施工循環(huán)往往只能開挖一榀或兩榀，導致施工進度緩慢。為拓展到硬巖地質(zhì)應用領(lǐng)域，出現(xiàn)了搭載滾刀破巖的懸臂掘進機，但由于不能給懸臂刀盤提供足夠的推力，導致破巖效率低下，開挖效果不理想。因此需要一種新型懸臂掘進機，從而解決在軟巖和硬巖施工中存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種帶撐靴的懸臂掘進機及其施工方法，以解決懸臂掘進機在軟巖地質(zhì)施工進度緩慢和在硬巖地質(zhì)破巖效率低下的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供了一種帶撐靴的懸臂掘進機，包括主體結(jié)構(gòu)，所述主體結(jié)構(gòu)的頂部安裝有可伸縮的撐靴；所述主體結(jié)構(gòu)包括安裝在其懸臂支撐端部的破巖刀頭，所述破巖刀頭為軟巖刀頭或硬巖刀頭。

進一步，所述撐靴包括靴體，所述靴體的下部連接有伸縮滑箱，所述伸縮滑箱的內(nèi)部設(shè)有伸縮油缸，所述伸縮油缸驅(qū)動伸縮滑箱在固定箱體內(nèi)部滑動，實現(xiàn)靴體的伸縮。

進一步，所述靴體的四周安裝有護盾，所述護盾包括環(huán)向護盾塊、縱向側(cè)護盾塊、縱向頂護盾塊，所述環(huán)向護盾塊通過螺栓固定在靴體環(huán)向兩側(cè)，所述縱向側(cè)護盾塊和縱向頂護盾塊通過螺栓固定在靴體縱向兩側(cè)，所述縱向頂護盾塊和縱向側(cè)護盾塊通過螺栓固定連接。

進一步，所述護盾通過焊接或螺栓與靴體固定連接。

進一步，所述主體結(jié)構(gòu)包括本體部、行走履帶、前支撐部、后支撐部、懸臂支撐、破巖刀頭、出渣系統(tǒng)，

所述前支撐部通過銷軸鉸接固定在本體部前方的底部，所述行走履帶通過螺栓固定在本體部的下方，所述后支撐部通過銷軸鉸接固定在本體部后方的底部，所述懸臂支撐通過回轉(zhuǎn)支承安裝在本體部前方的上部，所述破巖刀頭通過螺栓連接在懸臂支撐的端部。

進一步，所述軟巖刀頭為截齒錐形刀頭，適用于軟巖地質(zhì)，軟巖地質(zhì)整個懸臂掘進機配置為：軟巖刀頭+撐靴+護盾。

進一步，所述硬巖刀頭為滾刀圓形刀盤，適用于硬巖地質(zhì)，硬巖地質(zhì)整個懸臂掘進機配置為：硬巖刀頭+撐靴。

進一步，所述撐靴通過焊接或螺栓與主體結(jié)構(gòu)固定連接。

進一步，所述破巖刀頭通過螺栓連接在懸臂支撐的端部，所述懸臂支撐采用通用結(jié)構(gòu)設(shè)計，既可以安裝軟巖刀頭，也可以安裝硬巖刀頭。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種帶撐靴的懸臂掘進機的施工方法，具體包括以下步驟：

S1、行走履帶驅(qū)動主體結(jié)構(gòu)到達施工現(xiàn)場；