[实用新型]一种软弱破碎围岩隧道挖掘机开挖辅助装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及隧道开挖作业施工中用于加快隧道掘进速度并控制隧道开挖轮廓的辅助机械设备，特别是适用于软弱破碎围岩小导洞及小断面隧道开挖作业的辅助机械设备。

背景技术：

在软弱破碎地层中修建隧道时围岩自稳能力差，所以选择合理的开挖方法尤为重要。适用于软弱破碎围岩隧道的施工方法有：台阶法、环形开挖预留核心土法、中隔壁法（CD法）、交叉中隔壁法（CRD法）、双侧壁导坑法，这些施工方法的共同点是将隧道开挖面化分成几部分进行分部开挖，也就是将大断面隧道分割成几个小断面导洞进行开挖施工，这样可以有效的控制隧道开挖过程中软弱破碎围岩的变形，提高隧道施工的安全性，避免工程事故的发生。

针对于小断面导洞开挖施工，可以采钻爆法或人工配合机械的方式进行开挖，然而钻爆法由于对地层扰动影响大及对洞室稳定性不利等因素，在软弱破碎围岩小断面导洞施工中鲜有使用；人工配合机械方式的方式由于开挖对隧道围岩的扰动小并且施工灵活性高等因素在软弱破碎围岩小断面导洞开挖施工中应用比较广泛。

在人工配合机械的方式进行小断面导洞开挖过程中也会遇到一些问题：（1）采用机械作业时挖掘机铲斗无法精确控制开挖轮廓线，即开挖过程容易造成超欠挖；（2）挖掘机铲斗无法有效控制开挖进尺；（3）各导洞工作空间狭窄无法开展全机械化作业；（4）隧道开挖完成后人工排险的危险性高；（5）挖掘机铲斗无法保证对隧道开挖盲区的有效施工。

发明内容：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种有效发挥开挖机械的使用功能、控制隧道开挖轮廓线、加快隧道掘进速度的软弱破碎围岩隧道挖掘机开挖辅助装置。

上述目的是这样实现的：它包括设在挖掘机铲斗左侧的斗齿左固定座和设在挖掘机铲斗右侧的斗齿右固定座，所述的斗齿左固定座和斗齿右固定座的结构相同，所述的左固定座包括两个立板，还包括一个横板，横板与两个立板的顶部连接固定，两个立板的底部与挖掘机铲斗固定，横板和两个立板及挖掘机铲斗之间形成的空间为斗齿插槽，还包括斗齿，斗齿可加工成直线型或弧线型，斗齿的宽度与两个立板之间的距离相适应，斗齿的厚度与横板和挖掘机铲斗之间的距离相适应，斗齿后端插在斗齿插槽内，配合铲斗进行削边或开挖施工。

本实用新型的优点是：

1、本辅助机械设备在开挖方面能有效的控制隧道开挖轮廓线，避免隧道超欠挖，从而节约混凝土用量及缩减不必要的工作量，提高隧道掘进速度。

2、本辅助机械设备在控制隧道开挖进尺方面有显著的效果，由于该斗齿体积较小且有一定的纵向长度，能够避免因挖掘机铲斗体积大、开挖不精确而引起的开挖进尺过大。

3、本辅助机械设备在施工作业过程中具有较高灵活性，即在开挖隧道左侧围岩过程中将斗齿置于斗齿左固定座中进行施工作业，在开挖隧道右侧围岩过程中将斗齿置于斗齿右固定座中进行施工作业。

4、本辅助机械设备能够在隧道开挖后及时对隧道毛洞进行排险，并且能够开挖挖掘机铲斗触及不到的开挖盲区，从而保障隧道施工作业人员的生命安全及提高开挖作业工作效率。

5、本辅助机械设备由于斗齿体积较小对围岩的开挖扰动小，在软弱破碎围岩隧道小导洞及辅助洞室的开挖作业过程中，能够代替人工开挖作业，进而加快隧道施工进度。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图，图中4是挖掘机铲斗；

图2是放大的本实用新型中斗齿左固定座的结构示意图。

具体实施方式：

参照图1、2，它包括设在挖掘机铲斗左侧的斗齿左固定座1和设在挖掘机铲斗右侧的斗齿右固定座2，所述的斗齿左固定座和斗齿右固定座的结构相同，所述的左固定座包括两个立板1—1，还包括一个横板1—2，横板与两个立板的顶部连接固定，两个立板的底部与挖掘机铲斗固定，横板和两个立板及挖掘机铲斗之间形成的空间为斗齿插槽，还包括斗齿3，斗齿可加工成直线型或弧线型，斗齿的宽度与两个立板之间的距离相适应，斗齿的厚度与横板和挖掘机铲斗之间的距离相适应，斗齿后端插在斗齿插槽内，配合铲斗进行削边或开挖施工。

工作原理：在挖掘机铲斗两侧侧板分别焊接一个用于放置斗齿的卡槽，加工一个直线型或曲线型的斗齿，斗齿形状根据开挖断面进行调整，将加工好的斗齿插入卡槽进行施工作业。在软弱破碎围岩小断面导洞开挖施工时，先用挖掘机铲斗开挖中部核心土部分，然后将斗齿插入挖掘机铲斗卡槽中开挖四周轮廓部分，在开挖导洞左侧围岩过程中将斗齿插入斗齿左固定座中进行施工作业，在开挖导洞右侧围岩过程中将斗插入斗齿右固定座中进行施工作业，由于斗齿体积较小提高了挖掘机控制隧道开挖轮廓的能力，大大提高了挖掘机的使用效率，从而加快隧道施工进度。