[实用新型]多功能全断面隧道掘进机

说明书

本实用新型涉及一种隧道掘进机。

目前我国铁路、城市地铁隧道施工工序陈旧、尚无能在任何复杂地质结构(除溶洞、阴河外)下快速、经济地进行直道、弯道及坡度隧道掘进施工的多功能大型隧道掘进机。六十年代修建成昆线、米易境内一枝山隧道时采用日本台车式掘进机，该车为轧道式三层平台，上层设有3台凿岩机，中层设有4台，下层设有4台，共11台凿岩机，均由人工操作，施工工序为先凿好炮眼，凿好后台车退出，再由工人进入实施装药爆破，爆破完毕后风动装载机将岩渣装入槽式列车运出。米易境内对青沟隧道采用上道坑、下道坑、中槽返台阶开掘方式，均采用我国支架式凿岩机打孔放炮的施工工序。九十年代，攀枝花二滩电站的整个隧道、坑道、地下机房的开掘，使用了当时由德国、意大利外商带来的最先进的掘进设备--轮胎型支架式掘进机。该设备虽设有空压机、液压装置和水压装置，但仍然采用支架式滑道，滑道上安装有1-3台凿岩机，同样采用钻孔放炮作业。直至目前，我国的隧道掘进设备仍然采用着钻孔→放炮→排渣的施工作业，隧道成型需经多次反复钻孔、放炮、排渣，隧道直径由小到大直至成型，工程进度缓慢，工程费用昂贵。

本实用新型的目的在于：为加速我国铁路、城市地铁的建设，解决当前铁路、城市地铁施工工序陈旧、进度缓慢的局面，提供一种能快速、经济地在任何地质结构下，进行直道、弯道和坡度隧道掘进的多功能大型全断面隧道掘进机。

本实用新型的目的是通过实施下述技术方案来实现的：

多功能全断面隧道掘进机，包括有能作转向行走的行车，车上设置平台，台上设有滑道，滑道上装置转动平台，转动平台上装有两根支柱支撑上面的框架，框架支撑一根水平设置的主轴，框架内还装有由电动机、减速机组成的驱动主轴自转的驱动机构，支撑框架的2根支柱中有一根由垂直调动液压装置构成并通过液压调整主轴的上、下仰俯角，在平台上设置有能使转动平台作横向左、右转动的横向调动液压装置，以调整主轴作左、右施工角度转动，还在转动平台上设置有使主轴及框架作前后运动的纵向移动液压装置，主轴由外、内空心轴构成，外空心轴传递扭矩、弯矩、输送凿岩机用气，内空心轴输送凿岩机用水，主轴前端装置机头，机头由机架、凿岩机具和切割机具构成，机头后下部装有接料输送斗，行车内装有上、下两套皮带运输机，以及内装红外线自动监控器和各种监控仪表、压力表的行车操作室等机构构成。其中控制主轴、机头直道掘进的纵向移动液压装置为设置在转动平台上的纵向移动油压马达及其液压回路系统；控制其弯道掘进的横向调动液压装置为设置在行车平台上的横向调动油缸及其液压回路系统，控制坡度隧道掘进的垂直调动液压装置为设置在转动平台上的垂直调动油缸及其液压回路系统，本机总液压系统由油箱、管路、滤油器、恒功率变量泵、单向阀、油循环主回路及并联在主回路上的3个支路构成，它们是：由手动换向阀、单向节流阀、液压锁、横向调动油缸构成的横向调动油缸液压控制支路，由手动换向阀、单向节流阀、液压锁、垂直调动油缸构成的垂直调动油缸液压控制支路，由电磁换向阀，液压锁、溢流阀、纵向移动油压马达构成的纵向移动油压马达液压控制支路。装置在机头平面上的凿岩机具和切割机具分布是依据工作现场实际，结合机头平面面积大小确定设计的。为达到隧道全断面凿岩目的，将机头平面划分为26层，总计80套凿岩机具，在第一层(即机头最大尺寸)上布置安装15套凿岩机具，第二层布置安装10套凿岩机具，第三层为6套，……第26层布置1套，每层间均采用交叉递减法分布安装，其优点是实施全断面凿岩效果好，空间位置大凿岩机好安装。每套凿岩机具均由钻头、钻杆、机身与气推等部件构成，在机头平面上切割刀具的分布与凿岩机类似，它是将机头平面划分成7层，布置22套刀具，第1层布置安装6套切割刀具，第2层6套，第3层4套……第7层1套，也是采取交叉递减布置安装。每套切割刀具均由切割刀，刀架组成，为解决在施工中泥土里出现暗藏石头对刀具产生的卡阻现象，特在切割刀下设置压力弹簧，为减小被切割物对刀具的阻力，在机头平面上安装的刀具要与被切割物形成25°角，可以明显地增强切割效果。本实用新型的基本特征在于具有：由平台上装置的滑道，滑道上装置的转动平台，及转动平台与其上装有的纵向移动液压装置相配合构成的驱动转动平台及主轴前后移动的机构，由平台及其上装有的横向调动液压装置相配合构成的转动平台及主轴的横向左右角度转动机构，由装在转动平台上的一固定支柱及另一起支柱作用可作高低调整的垂直调动液压装置、及由二者支撑的框架相配合构成的调整主轴上、下仰俯角的转动机构。