[發明專利]一種隧道掘進機的鉆孔設備及隧道掘進機

在審

• 申請號: 202011057419.2
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112196570A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 滿軻;劉曉麗;黃進;宋丹青;郭占峰;宋高峰;丁闊;柳宗旭
• 申請（專利權）人: 清華大學;北方工業大學
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10
• 代理公司: 北京中強智尚知識產權代理有限公司 11448
• 代理人: 黃耀威

本發明公開了一種隧道掘進機的鉆孔設備及隧道掘進機，通過鉆孔設備對掌子面待開挖巖體預先鉆孔，產生預制裂紋，從而能夠實現快速破巖，充分發揮了掘進機性能，提高掘進效率，縮短工程進度與周期。并且在一個鉆桿磨損嚴重時，可通過第一驅動電機帶動轉盤旋轉，使其他的鉆桿旋轉至磨損鉆桿的位置，實現自動替換鉆桿，不僅可保證掘進的連續性，而且無需人工更換鉆桿，降低工作人員的工作量。

技術領域

本發明涉及硬巖掘進技術領域，特別涉及一種隧道掘進機的鉆孔設備及隧道掘進機。

背景技術

隧道、巷道、地下硐室等巖土工程在掘進施工過程中，涉及到越來越多的機械化、自動化設備，可實現快速施工，逐漸替代傳統的需要大量人工群體作業的施工模式。而隧道掘進機由于其可高速切削巖石、成型出渣、一體支護等特點，施工速度高效，并且施工過程安全環保。鑒于此，地下工程中采用隧道掘進機進行施工，愈發凸顯出優勢。

現有的掘進機的破巖依靠其刀盤和刀具，在刀盤前方布置有不同分布及尺寸的刀頭，一般是根據刀具的機械作用原理，切割待開挖巖體。但是，在面對完整性好、強度高的硬巖時，僅僅依靠刀頭的楔、切、壓等力學作用并不能快速的切割巖體，導致工程掘進效率低，延緩工程進度與周期。

發明內容

本發明的目的在于提供一種隧道掘進機的鉆孔設備及隧道掘進機，以解決現有的掘進機在面對完整性好、強度高的硬巖時，僅僅依靠刀頭的楔、切、壓等力學作用并不能快速的切割巖體，導致工程掘進效率低，延緩工程進度與周期的問題。

第一方面，根據本發明的實施例，提供了一種隧道掘進機的鉆孔設備，包括設置在刀盤的容置腔，所述容置腔內設有第一驅動電機及與所述第一驅動電機連接的轉盤；

所述轉盤的圓周上均布有多個鉆孔單元，每個鉆孔單元包括第二驅動電機、伸縮裝置及鉆桿，所述鉆桿通過所述第二驅動電機與伸縮裝置連接，所述鉆桿沿與所述刀盤軸向相平行的方向設置，且所述伸縮裝置能夠驅動所述鉆桿沿與所述刀盤軸向相平行的方向伸縮；

所述容置腔的前端設有封堵，所述封堵上對應其中一個鉆孔單元的鉆桿的位置設有通孔。

具體地，所述封堵與所述容置腔的邊緣可拆卸連接。

具體地，所述封堵采用含碳量低于0.7％、且強度高于所述刀盤材質強度的30％、耐磨性不低于所述刀盤材質的材料制成。

具體地，所述封堵材料的含碳量為0.5％～0.6％。

具體地，所述伸縮裝置包括連接件、驅動軸及液壓泵，所述第二驅動電機通過所述連接件與所述驅動軸連接，所述液壓泵與所述驅動軸連接。

第二方面，根據本發明的實施例，提供了一種隧道掘進機，包括刀盤，所述刀盤的前端設有多個刀頭所組成的刀頭陣列，所述刀頭陣列中每行或者每列中相鄰的兩個所述刀頭之間設有上述的鉆孔設備。

本發明實施例提供的一種隧道掘進機的鉆孔設備及隧道掘進機，通過鉆孔設備對掌子面待開挖巖體預先鉆孔，產生預制裂紋，從而能夠實現快速破巖，充分發揮了掘進機性能，提高掘進效率，縮短工程進度與周期。并且在一個鉆桿磨損嚴重時，可通過第一驅動電機帶動轉盤旋轉，使其他的鉆桿旋轉至磨損鉆桿的位置，實現自動替換鉆桿，不僅可保證掘進的連續性，而且無需人工更換鉆桿，降低工作人員的工作量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供一種隧道掘進機的鉆孔設備的結構圖；

圖2為封堵的結構圖；