[發明專利]一種裂巖式隧道掘進機

在審

• 申請號: 202010029787.X
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN110952989A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 譚立平;張志華;索繼生;孫龍
• 申請（專利權）人: 鄭州新大方重工科技有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D9/12;E21D9/04
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

一種裂巖式隧道掘進機，包括履帶底盤、臂架系統、振動裂巖器、支撐系統、出渣系統、控制系統、液壓系統，其特征在于：所述臂架系統包括通過鉸軸、仰俯油缸安裝在履帶底盤前端的仰俯座、通過回轉座與仰俯座相結合的偏擺座、通過左右偏擺油缸以及鉸接件與偏擺座相結合的大臂架、通過液壓油缸以及鉸接件安裝在大臂架前端的小臂架、通過液壓油缸以及鉸接件安裝在小臂架前端的振動裂巖器，以及設置在小臂架前端的視覺監控裝置；所述支撐系統包括位于履帶底盤中部兩側的左右伸縮式隧道壁支撐架、以及位于履帶底盤后部左右兩側的變幅支撐腿；所述出渣系統包括位于履帶底盤前下端的挖掘鏟、以及位于挖掘鏟后部的由前向后延伸至履帶底盤后部上方的渣土輸送裝置。

技術領域

本發明涉及一種裂巖式隧道掘進機，具體涉及一種用于隧道非爆破開挖所使用的一種掘進設備。

背景技術

近年鐵路、公路的大量興建，出現了各種條件下的隧道，同時施工過程中對生產生活的影響也與日劇增，導致傳統的隧道施工技術（爆破法）滿足不了隧道特殊施工的要求。傳統施工中，較硬質圍巖隧道施工多采用爆破法，若周邊環境復雜，尤其經過城區時，多臨近居民密集區，建筑物密集，需要嚴密控制施工過程中的振動，以防止產生擾民、上覆地表建筑物振動開裂等影響。尤其是目前炸藥管制的嚴格，環保要求的提高，很多工程受制于火工品管理及環保要求，施工時間無法得到保證。

非爆破開挖法是避免以上問題的方法之一，非爆破開挖法是指由于周邊環境、管理要求、圍巖條件等因素影響，不能通過爆破方式而可以采取相應設備進行的施工辦法。主要有全斷面掘進機法、靜態爆破法、液壓沖擊錘法、劈裂法等。

現有非爆破開挖主要有懸臂式隧道掘進機、漲裂法后用挖掘機、挖掘機帶破碎錘（裂土器）等設備。懸臂式隧道掘進機存在施工粉塵大，工作效率低，需不間斷噴水作業；漲裂法后用挖掘機，漲裂打孔需要另配備鉆孔設備，并且由于挖掘機的臂架自由度不足，隧道斷面局部位置作業不可到達；用挖掘機帶破碎錘（裂土器），由于挖機主要功能是挖掘地面，鉛錘面的挖掘不能實現。

發明內容

本發明的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而提供一種主要針對黃土或Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級圍巖情況下的隧道掘進施工的裂巖式隧道掘進機。

本發明的裂巖式隧道掘進機應用于施工中，圍巖條件適合挖掘時，直接挖掘并用出渣系統將渣土運至設備后方的運輸車中。圍巖不適合直接挖掘時，采用振動破碎、松動后，再挖掘。該方法使挖掘過程中只是將大巖塊分裂，而非粉碎，所以能量消耗低，粉塵小，施工效率高，環保、經濟。

本發明的目的是通過下述技術措施來實現：

本發明的裂巖式隧道掘進機包括履帶底盤、臂架系統、振動裂巖器、支撐系統、出渣系統、控制系統、液壓系統，所述臂架系統包括通過鉸軸、仰俯油缸安裝在履帶底盤前端的仰俯座、通過回轉座與仰俯座相結合的偏擺座、通過左右偏擺油缸以及鉸接件與偏擺座相結合的大臂架、通過液壓油缸以及鉸接件安裝在大臂架前端的小臂架、通過液壓油缸以及鉸接件安裝在小臂架前端的振動裂巖器，以及設置在小臂架前端的視覺監控攝像頭；所述支撐系統包括位于履帶底盤中部兩側的左右伸縮式隧道壁支撐架、以及位于履帶底盤后部左右兩側的變幅支撐腿；所述出渣系統包括位于履帶底盤前下端的挖掘鏟、以及位于挖掘鏟后部的由前向后延伸至履帶底盤后部上方的渣土輸送裝置。

本發明中所述伸縮式隧道壁支撐架包括伸縮外套、伸縮內套、以及位于伸縮內套端部支撐靴；所述變幅支撐腿包括通過鉸接件、變幅油缸與履帶底盤相結合的水平支撐腿、以及豎直設置在支撐腿外伸端的底部設置有支撐靴的支撐油缸。

所述控制系統采用遙控器操作遠程操縱機構。

進一步說，所述臂架系統的各項動作由液壓油缸或馬達驅動，工作動力源為電動機驅動液壓泵。行走部分由柴油機驅動液壓泵提供動力。支撐系統為液壓作動式。

本發明的有益效果如下：