[發明專利]一種刀盤和基于鉆爆施工的全斷面硬巖掘進機及破巖方法

有效

• 申請號: 202110433497.6
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN112983449B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 劉飛香;廖金軍;趙貴生;甘士瑜;易達云;孔文;田健;張堅
• 申請（專利權）人: 中國鐵建重工集團股份有限公司
• 主分類號: E21D9/087
• 分類號: E21D9/087;E21D9/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 孫建康

本發明公開了一種刀盤和基于鉆爆施工的全斷面硬巖掘進機及破巖方法，刀盤上劃分有N個區域，相鄰兩個區域之間設置有第一插刀，每個區域的其他邊界位置設置有第二插刀，刀盤內設置有沖擊器和與沖擊器連接的第一臂架，每個區域的第一插刀或者第二插刀上設置有缺口供沖擊器伸出和縮回，每個區域的邊界均設置有導軌形成供沖擊器移動的環形導軌，刀盤內設置有第二臂架，第二臂架上設置回轉裝置，回轉裝置的一側設置有鉆孔器，其另一側設置有填藥裝置，每個區域上均設置有供鉆孔器伸入和縮回以及供鉆孔器縮回后回轉裝置轉動使得填藥裝置位于鉆孔器的縮回位置進行伸入和縮回的通孔。可以同時兼具盾構法的安全性和鉆爆法的高效性。提高效率且提高安全性。

技術領域

本發明涉及硬巖掘進技術領域，尤其涉及一種刀盤和基于鉆爆施工的全斷面硬巖掘進機及破巖方法。

背景技術

在地下工程建設中，尤其是在川藏線工程中硬巖隧道占有非常高的比例，硬巖工程的施工工法目前主要分為盾構法和鉆爆法。

現有硬巖掘進機的破巖方式是通過滾刀給巖石施加正應力，此時巖石處于三向抗壓狀態，需要非常高的擠壓力才能使其產生裂紋進而破碎。隨著巖石硬度的增加，滾刀的磨損會顯著增加，進而增加了換刀頻次和施工成本，大幅降低施工效率。而鉆爆法施工雖然能夠高效破巖，但其工作環境差，安全性低，在施工中存在超欠挖現象。這兩種工法各有優缺，同時對復雜地層適應性差。

因此，如何提供一種刀盤，以提高效率且提高安全性，是目前本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種刀盤，以提高效率且提高安全性。本發明的另一目的在于提供一種采用上述刀盤的基于鉆爆施工的全斷面硬巖掘進機和一種破巖方法。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種刀盤，用于掘進機，所述刀盤上劃分有N個區域，相鄰兩個所述區域之間設置有第一插刀，每個所述區域的其他邊界位置設置有第二插刀，

所述刀盤內設置有沖擊器和與所述沖擊器連接的第一臂架，每個所述區域的所述第一插刀或者所述第二插刀上設置有缺口供所述沖擊器伸出和縮回，

每個所述區域的邊界均設置有導軌形成供所述沖擊器移動的環形導軌，

所述刀盤內設置有第二臂架，所述第二臂架上設置有回轉裝置，所述回轉裝置的一側設置有鉆孔器，其另一側設置有填藥裝置，每個所述區域上均設置有供所述鉆孔器伸入和縮回以及供所述鉆孔器縮回后所述回轉裝置轉動使得所述填藥裝置位于所述鉆孔器的縮回位置進行伸入和縮回的通孔。

優選的，上述第二臂架為多個，所述通孔為多個。

優選的，上述第一插刀為全刃插刀，所述第二插刀為半刃插刀。

優選的，上述第一臂架為多個。

本發明還提供一種基于鉆爆施工的全斷面硬巖掘進機，包括刀盤，所述刀盤為如上述任意一項所述的刀盤。

優選的，上述的基于鉆爆施工的全斷面硬巖掘進機還包括盾體和出渣裝置，所述刀盤設置在所述盾體上，所述出渣裝置內置在所述盾體中；

所述刀盤旋轉將渣塊沿著溜渣板運送至所述出渣裝置。

本發明還提供一種破巖方法，采用如上述任意一項所述的刀盤，包括：

步驟1)掘進機移動至掌子面，所述沖擊器從所述刀盤伸出，沿著所述環形導軌進行移動沖擊破巖，并在所述掌子面開出環形槽后回退至初始位置；

步驟2)所述第一插刀和所述第二插刀完全伸出進行所述掌子面周圍圍巖的支護；