[发明专利]隧道施工预切槽试验模型机

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型隧道挖掘机械设备，特别是涉及一种预切槽机的隧道施工预切槽试验模型机。

背景技术

目前大多数的隧道机械化施工均采用盾构机械施工法，盾构机械施工法施工效率高，且技术较为成熟并具有很高的施工可靠性；但由于实际施工环境及隧道断面设计千差万别，所以对施工机械的灵活性、适应性提出更高的要求；而盾构机械施工工法只能根据设计要求的断面来制造相应的盾构机械，工程成本较大且周期较长，不利于机械的循环使用。

预切槽技术从50年代始于美国，70年代在法国得到发展和应用。日本从80年代初期以来在引进国外技术的同时，开发了适合本国国情的超前支护施工技术，进行了有关大深度未固结地层的隧道挖掘技术的研究。

预切槽机械是一种先进的隧道建设超前支护技术，它利用特制的链式切刀延隧道断面轮廓切割出一个窄槽，在切割的同时向槽中灌入混凝土以获得支撑预注拱。预切槽机械非常适用于软质土层和沙土地层的施工，且结构简单易于与其他隧道施工方法相结合，因此在我国轨道交通事业大发展的背景下拥有很广阔的应用前景。

我国目前缺少预切槽工法相应的理论研究和实验平台，进行原比例样机的设计投入制造，资本较大且可靠性较低，所以急需一种预切槽工法实验平台来提供相应的结构设计参数与实验数据指导未来的大型机械设计。

隧道开挖是需要预切槽机械本体在预注拱形成以后进入隧道中并继续进行下一阶段开挖的，所以预切槽机械必须要具有前进驱动结构。常见的两种前进驱动结构分别是轨行式和迈步式。国外的预切槽机一般使用的是直流电机通过链轮等传递动力给轮子，这种方式的特点是简单可靠，但是控制精度差。

预切槽机械最为关键的结构之一就是它的工作头，根据施工对象的不同可以分为针对于软质土层的链锯型工作头和针对于硬岩地层的排钻式工作头。传统的链锯厚度比较薄，一般为5mm以内，只能切出5mm宽的槽，无法满足要求。

双排链锯在启动后需要固定它的运动平台伸出以使得其切入土层完成预注拱槽的切割，同时在预注拱槽切割完成后可以收回以便其它工程机械可以对其断面进行施工作业处理。目前的大型切槽机主要采用液压力作为伸出的动力源，液压系统形成的动力源体积较大，不适合小型样机。

发明内容

本发明的目的是设计出一种结构简单、操作简便、前进驱动结构运行状态平稳，作业时预切槽宽，双排链锯伸缩不使用液压力为动力源的隧道施工预切槽试验模型机。

本发明的目的是能够实现的。本发明隧道施工预切槽试验模型机包括专利技术的微型电机超大转矩输出结构4和预切槽试验机的双排链锯结构6，本发明隧道施工预切槽试验模型机的特征在于：所述隧道施工预切槽试验模型机由预切槽机驱动及基础支撑机构（1）、前支撑拱结构（2）、后支撑拱结构（3）、弧形运动平台结构（5）以及所述微型电机超大转矩输出结构（4）和双排链锯结构（6）六个结构部分构成；所述预切槽机驱动及基础支撑机构（1）上设置前支撑拱结构（2）和后支撑拱结构（3）；所述前支撑拱结构（2）和后支撑拱结构（3）上滑动连接所述弧形运动平台结构（5），所述弧形运动平台结构（5）上设有微型电机超大转矩输出结构（4）和所述双排链锯结构（6）；所述微型电机超大转矩输出结构（4）与后支撑拱结构（3）齿轮啮合连接。

本发明隧道施工预切槽试验模型机，其中所述预切槽机驱动及基础支撑机构（1）由直线导轨（7）、主支撑板（8）、受力块（9）、前端连接件（10）、电推杆（11）、后端连接件（12）、下端连接件（13）、结构支撑板（14）、横向连接板（15）和滑轨滑块（16）构成；

所述直线导轨（7）有两条，分别平行固接在所述主支撑板（8）两侧，所述滑轨滑块（16）套接在所述直线导轨（7）上，所述每根直线导轨（7）上各套接三个所述滑轨滑块（16），

所述结构支撑板（14）有两个，分别处在所述两条直线导轨7上部，所述每个结构支撑板14通过孔K1与每根直线导轨（7）上的三个所述滑轨滑块（16）固接，所述孔K1偏于直线导轨7内侧且位于结构支撑板（14）后端，

所述横向连接板（15）两端分别与所述两个结构支撑板（14）相连接，所述横向连接板（15）上设有其槽口朝下的三个定位槽C1，所述受力块（9）有三个，分别卡入定位槽C1中并固接在所述横向连接板（15）上，所述受力块（9）上设有定位槽C2，所述电推杆（11）通过所述前端连接件（10）固接在所述受力块（9）的定位槽C2中，所述电推杆（11）通过后端连接件（12）和下端连接件（13）固接在主支撑板（8）上。