[实用新型]爆破式盾构机

说明书

技术领域

本实用新型属于隧道掘进的专用工程机械领域，尤其涉及一种用于隧道暗挖施工的爆破式盾构机。

背景技术

目前，在铁路、公路、地铁、钻山等隧道工程施工作业中，盾构机是一种常见的隧道掘进的专用工程机械。盾构机用于隧道暗挖施工作业，其主要功能是通过土体开挖、土碴排运、整机推进和管片安装等完成隧道的成型挖掘。现有的盾构机包括圆筒形的壳体，壳体前部设置有切削装置，切削装置包括圆形刀盘，在刀盘上固定连接有若干把切削刀，切削刀刀头通常采用超硬合金材料制成，切削刀位于同一径向平面内，在隧道挖掘过程中，切削刀随刀盘旋转掘进，隧道内被挖掘出的泥土及岩屑等杂物通过螺旋输送机排出，从而实现隧道的掘进作业。但现有的盾构机也存在有一些不足之处：

1、现有盾构机的掘进速度较慢、切削效率低，通常在土层中挖掘直径1米～15米大小隧道的掘进速度为每分钟8厘米左右，而遇到硬质岩石时其掘进速度就更加缓慢，导致施工工期较长，施工作业量较大。

2、现有盾构机的切削刀刀头通常采用超硬合金材料制成，导致设备成本较高；并且，在掘进切削过程中，切削刀受力大，刀头容易磨损，需要根据刀头的磨损情况而进行更换和维修，如更换刀头，检修轴承等，从而增加了设备的维护成本及人工成本。

3、同时，在施工作业时，由于现有盾构机的主轴承承受的压力和扭矩较大，因此主轴承容易受损，严重时会造成设备整体报废，使用寿命较短。

4、由于受到切屑方式的限制，现有盾构机所挖掘隧道的横断面通常为圆形，不适于特殊横断面形状的隧道挖掘作业。

有鉴于上述现有技术存在的缺点，本设计人基于从事相关设计及现场经验和专业知识，积极加以改进和创新，以期实现一种能够提高挖掘效率、大幅度降低成本、延长使用寿命且适于各类不同横断面形状隧道挖掘作业的爆破式盾构机。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够提高挖掘效率、可大幅度降低成本、延长使用寿命且适于各类不同横断面形状隧道挖掘作业的爆破式盾构机。

为达到上述目的，本实用新型提出一种爆破式盾构机，包括中空的钢制壳体，所述中空的钢制壳体通过第一隔板和第二隔板沿轴向依次分隔为掘进舱、承压舱及服务舱，所述爆破式盾构机还包括：多个弹药发射装置，所述弹药发射装置设于所述的承压舱内，所述弹药发射装置的发射口穿过所述掘进舱与所述承压舱之间的第一隔板朝向隧道挖掘面设置，所述弹药发射装置经由所述发射口向隧道挖掘面发射填装有预定炸药量的爆破弹；螺旋输送机，用于排出隧道内被挖掘出的泥土及岩屑，所述螺旋输送机的输入口设于所述掘进舱的底部，所述螺旋输送机的输出口延伸至所述服务舱；管片拼装机，安装于所述服务舱内；推进液压缸，安装于所述承压舱与所述服务舱之间的第二隔板上，用于推进所述壳体。

如上所述的爆破式盾构机，其中，所述弹药发射装置为机炮，所述机炮包括炮弹填装机构和炮管，所述炮管延伸至所述掘进舱内，且所述炮管的炮口朝向所述隧道挖掘面，多个所述炮口在所述壳体的同一径向平面上均匀分布，机炮的数量可根据实际情况的需要酌情增减。

如上所述的爆破式盾构机，其中，所述机炮为榴弹发射炮或破甲弹发射炮。

如上所述的爆破式盾构机，其中，所述炮管的直径为20mm～50mm。

如上所述的爆破式盾构机，其中，在所述掘进舱与所述承压舱内填充有高压气体。

如上所述的爆破式盾构机，其中，所述第一隔板为钢质隔板。

如上所述的爆破式盾构机，其中，在所述掘进舱的前端设有格板。

如上所述的爆破式盾构机，其中，所述壳体的横截面根据隧道设计可为圆形或椭圆形或长方形等。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点和优点：

1、本实用新型在盾构机壳体朝向隧道挖掘面的一侧设置弹药发射装置，通过弹药发射装置向隧道挖掘面发射具有预定炸药量的爆破弹，达到爆破挖掘面及掘进隧道的作用。与现有技术中采用旋转切削刀相比，本实用新型具有挖掘效率高优点。

2、并且，本实用新型无需设置轴承和刀盘动力系统，因此既可减轻盾构机的重量又可降低设备成本、降低维护成本、延长使用寿命。

3、本实用新型可根据隧道挖掘面的形状选用不同形状的壳体，并且可根据隧道挖掘面土制强度选择装配不同类型的弹药发射装置及爆破弹，以适于各种隧道挖掘作业，具有适用范围广的优点。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中，

图1为本实用新型爆破式盾构机的结构示意图；