[发明专利]一种全断面硬岩隧道掘进机刀盘及掘进方法

权利要求书

1.一种全断面硬岩隧道掘进机刀盘，其特征在于，包括主刀盘机构，扩张刀盘机构和连接体(3)；所述连接体(3)上设置有用于连接刀盘驱动机构的连接体安装孔；所述主刀盘机构包括主刀盘(1)，第一除渣刀(13)，用于滚压碾碎隧道岩石的第一滚刀组和能够用水流切割隧道岩石的第一水刀组，主刀盘(1)一端连接在连接体(3)的连接体安装孔端面，另一端为切削端，切削端设置有第一滚刀组和第一水刀组和第一除渣刀(13)；

扩张刀盘机构包括若干副刀盘机构，所有副刀盘机构呈放射状连接在连接体(3)的与连接体安装孔圆周面同轴的侧面；副刀盘机构包括副刀盘(2)，副刀盘安装架(5)，伸缩机构，第二除渣刀(74)，第二滚刀组和第二水刀组；副刀盘(2)连接在副刀盘安装架(5)圆周运动的外端面，伸缩机构一端连接在副刀盘安装架(5)上，另一端连接在连接体(3)上；副刀盘(2)的切削端上设置有用于滚压碾碎隧道岩石的第二滚刀组，能够用水流切割隧道岩石的第二水刀组和第二除渣刀(74)。

2.根据权利要求1所述的全断面硬岩隧道掘进机刀盘，其特征在于，所述主刀盘(1)的切削端设置成圆柱状结构，圆柱端面和外圆周面之间设置有第一过渡面；第一滚刀组包括中心滚刀(9)，第一端面滚刀(6)，第一过渡面滚刀(7)和第一扩张滚刀(8)；第一水刀组包括第一端面水刀(10)，第一过渡面水刀(11)和第一扩张水刀(12)；主刀盘(1)圆柱端面设置有中心滚刀(9)、若干第一端面滚刀(6)和若干第一端面水刀(10)；中心滚刀(9)设置在圆柱端面的回转中心，每个第一端面滚刀(6)设置在一个第一端面水刀(10)的回转轨迹之后；主刀盘(1)的第一过渡面设置有若干第一过渡面滚刀(7)和若干第一过渡面水刀(11)，每个第一过渡面滚刀(7)设置在一个第一过渡面水刀(11)的回转轨迹之后；外圆周面设置有第一扩张滚刀(8)和第一扩张水刀(12)，每个第一扩张滚刀(8)设置在第一扩张水刀(12)的回转轨迹之后。

3.根据权利要求2所述的全断面硬岩隧道掘进机刀盘，其特征在于，所述第一端面水刀(10)，第一过渡面水刀(11)和第一扩张水刀(12)均设置为包括水刀架，水刀架上设置有水刀切料出口，水刀进水口和水刀进沙口；进水口和进沙口均与切料出口连通；所述连接体(3)的连接体安装孔内还设置有回转输送机构，所述回转输送机构包括回转接头(4)、高压水运输管(20)，沙料运输管(21)、高压气运输管(22)和气沙合成管；回转接头(4)设置在连接体安装孔内，回转接头(4)上设置有沙料运输管(21)、高压水运输管(20)和高压气运输管(22)；沙料运输管(21)和高压气运输管(22)分别与气沙合成管的一端连通，气沙合成管的另一端与水刀进沙口连通；高压水运输管(20)的一端与水刀进水口连通。

4.根据权利要求1所述的全断面硬岩隧道掘进机刀盘，其特征在于，所述副刀盘(2)的切削端包括副刀盘前进端面，副刀盘过渡端面和副刀盘圆周面；副刀盘前进端面位于连接体(3)前进方向，副刀盘圆周面位于连接体(3)的圆周运动方向，副刀盘前进端面和副刀盘圆周面之间设置副刀盘过渡端面；第二滚刀组包括第二端面滚刀(68)、第二过渡面滚刀(69)和第二扩张滚刀(70)；第二水刀组包括第二端面水刀(71)、第二过渡面水刀(72)和第二扩张水刀(73)；副刀盘前进端面设置若干第二端面滚刀(68)和若干第二端面水刀(71)，每个第二端面滚刀(68)设置在一个第二端面水刀(71)的回转轨迹之后；副刀盘过渡端面设置若干第二过渡面滚刀(69)和若干第二过渡面水刀(72)，每个第二过渡面滚刀(69)设置在一个第二过渡面水刀(72)的回转轨迹之后；副刀盘圆周面设置第二扩张滚刀(70)和第二扩张水刀(73)，每个第二扩张滚刀(70)设置在第二扩张水刀(73)的回转轨迹之后。