[實用新型]掘進設備

有效

• 申請號: 201920723234.7
• 申請日: 2019-05-20
• 公開（公告）號: CN210087236U
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 劉飛香;鄭大橋;廖金軍;李勝;肖正航;曹龍飛;蔣海華;伍容
• 申請（專利權）人: 中國鐵建重工集團股份有限公司
• 主分類號: E21B7/02
• 分類號: E21B7/02;E21D11/30;E02D5/34;E21B15/00;E21B17/22;E21B44/00
• 代理公司: 北京友聯知識產權代理事務所(普通合伙) 11343
• 代理人: 尚志峰;汪海屏

本實用新型提供了一種掘進設備，包括：行走總成；主機，設置于行走總成上，主機設置有導軌、曲線形導向部及鉆頭，曲線形導向部設置于導軌上，鉆頭與曲線形導向部相連接；控制器，與行走總成及主機相連接；其中，控制器控制行走總成移動至預設位置后，控制鉆頭旋轉及控制曲線形導向部沿導軌運動。本實用新型通過合理設置掘進設備的結構，實現掘進設備沿圍巖曲線形掘進鉆孔，故，可根據具體實際使用情況有針對性地增大鉆孔的深度，以滿足成孔的深度要求，并使成型的打樁孔的彎曲程度可控，進而可滿足隧道拱腳補強的要求，同時，該結構設置為實現超前加固和超前支護功能提供了結構基礎，進而可實現避免拱腳下沉及提高圍巖穩定性的目的。

技術領域

本實用新型涉及掘進設備技術領域，具體而言，涉及一種掘進設備。

背景技術

當前鐵路隧道開挖中，大約有30％～40％地質結構屬于軟弱圍巖，軟弱圍巖由于自身承載力和剛性不足，支護的拱腳會產生下沉，一旦施工方法不當，極易產生變形侵限、支護開裂和局部坍塌等工程災害，不僅嚴重影響施工安全和施工質量，而且對建設工期和投資造成不利影響，如已建成的張集鐵路舊堡隧道、襄渝二線新蜀河隧道、太中銀鐵路興旺峁隧道等在內的多條隧道，由于圍巖自穩能力差，變形量大，遇水軟化等特性，導致設計變更，工期延長，投資增加。

相關技術中，利用機械設備進行鉆孔操作存在旋挖鉆進力不足，無法滿足隧道拱腳補強的要求及無法有效抑制拱腳變形的問題。

實用新型內容

本實用新型旨在至少解決現有技術或相關技術中存在的技術問題之一。

為此，本實用新型的一方面提出了一種掘進設備。

有鑒于此，本實用新型的一方面提出了一種掘進設備，包括：行走總成；主機，設置于行走總成上，主機設置有導軌、曲線形導向部及鉆頭，曲線形導向部設置于導軌上，鉆頭與曲線形導向部相連接；控制器，與行走總成及主機相連接；其中，控制器控制行走總成移動至預設位置后，控制鉆頭旋轉及控制曲線形導向部沿導軌運動。

本實用新型提供的一種掘進設備包括：行走總成、主機和控制器。控制器控制行走總成移動，行走總成移動的同時帶動位于其上的主機移動至預設位置，以根據具體實際場地情況使得主機的鉆頭對準樁位控制點，為后續鉆孔形成打樁孔提供了精準且可靠的定位基準；進一步地，由于鉆頭與曲線形導向部相連接，故，掘進設備工作時，控制器控制鉆頭旋轉及控制曲線形導向部沿導軌運動，進而實現掘進設備沿圍巖曲線形掘進鉆孔，為后續形成的彎曲支持樁提供了有效的成型結構基礎；進一步地，曲線形導向部與導軌相配合共同限定了后續形成的打樁孔的形狀結構，故，可根據具體實際使用情況有針對性地增大鉆孔的深度，以滿足成孔的深度要求，并使成型的打樁孔的彎曲程度可控，保證了后續形成的彎曲支持樁的結構可控性及穩定性，進而可滿足隧道拱腳補強的要求，為提升施工安全和施工質量打下了堅實的結構基礎。

另外，由于鉆頭與曲線形導向部相連接，故，能降低掘進設備的自身高度，以使得掘進設備的使用不受限于隧道徑向尺寸的限制，即，可以在不干擾地面的情況下合理利用縱向空間，實現了曲線鉆孔，故，后續形成的彎曲支持樁可增大其與圍巖的摩擦作用，并可以平穩地將載荷分散至圍巖周圍，從而抑制拱腳變形，進而能更好的適應隧道支護結構，以提高圍巖強度和承載力。

再有，導軌地設置限制了曲線形導向部的運行軌跡，避免曲線形導向部在運動的過程中偏離預設軌跡的情況發生，有利于提升鉆孔的精度及可控性。

然后，掘進設備可預先在圍巖開挖前在預先設置鋼拱架的位置，通過控制器控制鉆頭旋轉及控制曲線形導向部沿導軌運動，以形成彎曲的打樁孔，為后續實現超前加固和超前支護功能提供了結構基礎，進而可實現避免拱腳下沉及提高圍巖穩定性的目的。