[發(fā)明專利]一種錨鉆掘進(jìn)機(jī)及其施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010900215.4
• 申請(qǐng)日: 2020-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN111963188B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文勇亮;姜禮杰;原曉偉;錢豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E21D9/10
• 分類號(hào): E21D9/10;E21D9/11;E21D20/00
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 高園

本發(fā)明公開了一種錨鉆掘進(jìn)機(jī)及其施工方法，包括掘進(jìn)機(jī)本體，所述掘進(jìn)機(jī)本體上設(shè)有懸臂平臺(tái)和清渣機(jī)構(gòu)，懸臂平臺(tái)位于清渣機(jī)構(gòu)上方，且懸臂平臺(tái)上設(shè)有錨鉆劈裂裝置，所述懸臂平臺(tái)通過擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與掘進(jìn)機(jī)本體相連接。所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括鉸接座，鉸接座上鉸接有伸縮臂，懸臂平臺(tái)固定在伸縮臂上，伸縮臂通過擺動(dòng)油缸與鉸接座相連接。本發(fā)明融合錨桿鉆機(jī)和液壓劈裂棒的功能，通過錨鉆劈裂裝置在掌子面上先鉆孔后脹裂，實(shí)現(xiàn)對(duì)硬巖的高效破掘，避免刀具磨損，降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及掘進(jìn)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種錨鉆掘進(jìn)機(jī)及其施工方法。

背景技術(shù)

巖石隧道掘進(jìn)機(jī)（TBM）是一種集機(jī)械、電子、液壓、激光等技術(shù)于一體的大型隧道開挖裝備，在山嶺隧道及城市地鐵工程建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。但是，當(dāng)遇到高強(qiáng)度巖石，如花崗巖、大理石等，TBM掘進(jìn)效率明顯下降，而且刀具損耗巨大，施工成本增加。而現(xiàn)有的挖掘設(shè)備如申請(qǐng)?zhí)枮镃N201410760991.3的一種掘錨鉆一體式硬巖掘進(jìn)機(jī)及申請(qǐng)?zhí)枮镃N201711130728.6的一種復(fù)合劈進(jìn)機(jī)可用于硬巖的挖掘，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)成本高；靈活性不佳，掘進(jìn)效率低。因此，設(shè)計(jì)一種新型錨鉆掘進(jìn)機(jī)以提高掘進(jìn)效率很有必要。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明提出一種錨鉆掘進(jìn)機(jī)及其施工方法，以解決上述技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種錨鉆掘進(jìn)機(jī)，包括掘進(jìn)機(jī)本體，所述掘進(jìn)機(jī)本體上設(shè)有懸臂平臺(tái)和清渣機(jī)構(gòu)，懸臂平臺(tái)位于清渣機(jī)構(gòu)上方，且懸臂平臺(tái)上設(shè)有錨鉆劈裂裝置，所述懸臂平臺(tái)通過擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與掘進(jìn)機(jī)本體相連接。

所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括鉸接座，鉸接座上鉸接有伸縮臂，懸臂平臺(tái)固定在伸縮臂上，伸縮臂通過擺動(dòng)油缸與鉸接座相連接。

所述鉸接座通過回轉(zhuǎn)支撐與掘進(jìn)機(jī)本體連接，回轉(zhuǎn)支撐能相對(duì)掘進(jìn)機(jī)本體轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述錨鉆劈裂裝置包括固定座，固定座上設(shè)有錨鉆劈裂器和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過傳動(dòng)回轉(zhuǎn)件與錨鉆劈裂器相連接。

所述錨鉆劈裂器包括鉆桿，鉆桿的一端設(shè)有鉆頭、另一端設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭，所述鉆桿通過軸承安裝座設(shè)置在固定座上，所述鉆桿上嵌設(shè)有劈裂雙向油缸。

所述旋轉(zhuǎn)接頭包括旋轉(zhuǎn)內(nèi)芯和外殼，旋轉(zhuǎn)內(nèi)芯轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在外殼內(nèi)，外殼固定在固定座上，外殼上設(shè)有液壓接頭，旋轉(zhuǎn)內(nèi)芯的外壁上設(shè)有環(huán)形油槽，旋轉(zhuǎn)內(nèi)芯內(nèi)部設(shè)有第一軸向油道，第一軸向油道與環(huán)形油槽相連通，環(huán)形油槽與旋轉(zhuǎn)接頭一一對(duì)應(yīng)。

所述鉆桿內(nèi)設(shè)有第二軸向油道，第二軸向油道與第一軸向油道相連通且一一對(duì)應(yīng)，所述第二軸向油道與劈裂雙向油缸相連通，劈裂雙向油缸沿軸向均布在鉆桿上，且劈裂雙向油缸沿鉆桿徑向伸縮。

所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述傳動(dòng)回轉(zhuǎn)件包括驅(qū)動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪，驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在固定座上，驅(qū)動(dòng)齒輪固定在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端，從動(dòng)齒輪固定在鉆桿上，驅(qū)動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪相嚙合。

所述劈裂雙向油缸包括缸筒，缸筒內(nèi)對(duì)稱設(shè)有活塞桿，活塞桿的外端部設(shè)有頂塊，頂塊伸出缸筒，活塞桿的內(nèi)端部設(shè)有活塞，缸筒的端部設(shè)有密封塞，密封塞位于活塞桿與缸筒之間。

所述缸筒的兩端均設(shè)有固定耳座，固定耳座通過螺栓與鉆桿相連接；所述缸筒上設(shè)有油口，油口與第二軸向油道相連通。

一種錨鉆掘進(jìn)機(jī)的施工方法，包括如下步驟：

S1：懸臂掘進(jìn)機(jī)通過控制懸臂平臺(tái)帶動(dòng)錨鉆劈裂裝置對(duì)掌子面進(jìn)行鉆孔；

S2：錨鉆劈裂裝置在掌子面上鉆出均勻分布的周邊孔、劈裂孔和輔助孔；

S3：通過懸臂掘進(jìn)機(jī)的行走機(jī)構(gòu)控制錨鉆的深度，并通過清渣裝置將錨鉆的巖石及渣土收集起來，并通過輸送機(jī)運(yùn)送至外部；