[发明专利]新型可扩挖硬岩隧道掘进机

说明书

技术领域

本发明涉及掘进机技术领域，特别是涉及一种新型可扩挖硬岩隧道掘进机。

背景技术

目前，国内外大直径隧洞的施工常采用的是钻爆法和全断面硬岩隧道掘进机（TBM）。钻爆法施工存在劳动强度大、工期长、危险性大等不利因素。使用全断面硬岩隧道掘进机具有施工快速、安全、高效等特点，在国内铁路、水利、国防等隧道中广泛应用。但是对于大直径隧道，完全由全断面硬岩隧道掘进机（TBM）施工完成，需要面对围岩变形卡机、涌水、溶洞等不良地质的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型可扩挖硬岩隧道掘进机，以解决长距离大直径隧洞施工过程中遇到围岩收敛卡机、涌水、溶洞等不良地质等问题，以提高掘进效率、环保高效。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的新型可扩挖硬岩隧道掘进机：包括主梁、刀盘、驱动刀盘旋转的驱动装置及撑紧洞壁的撑靴机构，所述刀盘上沿圆周方向均匀分布有若干个切割臂滑架，所述切割臂滑架上设有径向方向上的键槽，所述切割臂通过导向平键定位在切割臂滑架上，所述切割臂上布置有滚刀装置，所述切割臂滑架的两侧设有压板，所述压板和所述切割臂滑架的一侧构成凹槽结构，所述切割臂的两侧被固定在两侧凹槽内，所述切割臂和所述压板上均设有相对应的螺纹孔，所述切割臂上还连接有驱动切割臂滑动的液压油缸，在切割臂滑架上滑动到设定位置的切割臂通过螺栓与所述压板固定连接。

所述主梁包括置于导洞段中的前主梁和置于主洞段中的后主梁，所述前主梁上连接有操作控制室、导洞底支撑、推进缸、撑靴机构及稳定前期导洞的顶部护盾装置，所述操作控制室安装在前主梁的前端，所述导洞底支撑竖向固定连接在前主梁的下方，推进缸的前端固定连接在前主梁上，所述撑靴机构的前端固定连接推进缸的后端，撑靴机构在轴向方向与前主梁滑动连接，所述前主梁的后端固定连接顶部护盾装置；

所述后主梁上连接有刀盘、驱动装置、撑靴机构、拖拉油缸及后支撑，所述后主梁的前端连接刀盘，驱动装置固定连接刀盘及后主梁，所述撑靴机构在轴向方向与后主梁滑动连接，所述撑靴机构的后端固定连接拖拉油缸的前端，拖拉油缸的后端固定连接在后主梁上，所述后支撑竖向固定连接在后主梁的下方。

所述刀盘的边缘上设有刮渣口，所述刀盘的背面设有转运渣土的集渣斗，所述集渣斗的下方设置有皮带输送机。

所述撑靴机构为X型撑靴机构。

所述刀盘上设有用于检查刀具和围岩状况人孔。

所述切割臂在刀盘上呈螺旋形分布。

所述刀盘上的切割臂有六个。

与现有技术相比，本发明新型可扩挖硬岩隧道掘进机具有以下优点：

1．本发明新型可扩挖硬岩隧道掘进机中的切割臂通过导向平键定位在滑架上，所述滑架的两侧设有压板，切割臂通过螺栓连接在压板上，切割臂上还连接有驱动切割臂滑动的液压油缸，松开连接切割臂和压板的螺栓，切割臂可以利用液压油缸的液压力沿刀盘滑架径向移动，进而带动滚刀装置在洞壁径向的不同位置移动，使刀盘具有可变径扩挖的功能，从而能够解决长距离大直径隧洞遇到围岩收敛卡机的问题；

2．本发明新型可扩挖硬岩隧道掘进机适应在开挖一个直径较小的导洞并加固过的地方进行掘进，能够避免涌水、溶洞等不良地质的影响，提高掘进效率、环保高效等问题；

3. 本发明新型可扩挖硬岩隧道掘进机的前、后主梁上连接有撑紧洞壁的撑靴机构，撑靴机构为X型撑靴机构，采用X型撑靴机构在两端撑紧洞壁的方式，使刀盘在旋转掘进过程中，主梁受力好，刀盘的振动小，掘进效率高；

4、本发明新型可扩挖硬岩隧道掘进机的前主梁的后端固定连接顶部护盾装置，所述顶部护盾装置处在刀盘的前端，顶部护盾装置能够在刀盘旋转掘进过程中稳定前期导洞，使导洞与主洞的过渡处稳定不塌陷；

5. 本发明新型可扩挖硬岩隧道掘进机的切割臂在刀盘上呈螺旋形分布时，当滚刀旋转滚动破岩时，刀盘上的滚刀可同时按照螺旋轨迹向外移动，通过滚刀作不断改变着、径向的移动，隧洞的圆形断面可发生改变，掘进效率高。

附图说明

图1是本发明新型可扩挖硬岩隧道掘进机侧面结构示意图；

图2是本发明新型可扩挖硬岩隧道掘进机的刀盘结构示意图；

图3是图2的B-B局部剖视结构示意图；

图4是是本发明新型可扩挖硬岩隧道掘进机的撑靴机构的结构示意图。

具体实施方式