[发明专利]一种适应于大埋深的经济型隧道掘进机及其施工方法

权利要求书

1.一种适应于大埋深的经济型隧道掘进机，包括盾体和后配套装置，其特征在于：所述盾体内设有刀盘、螺旋机（7），后配套装置上设有渣土输送装置，螺旋机（7）的前部与刀盘相连接，螺旋机（7）的后部与渣土输送装置相连接，所述刀盘包括母刀盘（2）和子刀盘（4），母刀盘（2）与驱动装置（3）相连接，子刀盘（4）与螺旋机（7）相连接。

2.根据权利要求1所述的适应于大埋深的经济型隧道掘进机，其特征在于：所述后配套装置包括依次连接的第一台车（22）、第二台车（29）和第三台车（30），第一台车（22）的前端连接有设备桥（19），设备桥（19）的前端与螺旋机（7）相连接，设备桥（19）上设有渣土输送装置和第一管片吊机（21）。

3.根据权利要求2所述的适应于大埋深的经济型隧道掘进机，其特征在于：所述渣土输送装置为皮带机（20），所述第一台车（22）上设有混凝土注浆罐（23），第二台车（29）上设有皮带机出渣口（24），皮带机出渣口（24）与皮带机（20）相对应，第三台车（30）上设有管片桥架（25），管片桥架（25）上设有管片拆除机（26）和第二管片吊机（27）。

4.根据权利要求1~3任一项所述的适应于大埋深的经济型隧道掘进机，其特征在于：所述盾体包括前盾（1）和尾盾（14），前盾（1）内设有前隔板（31），尾盾（14）内设有后隔板（32），驱动装置（3）设置在前隔板（31）上，螺旋机（7）的前端与前隔板（31）相连接，螺旋机（7）的后端穿过后隔板（32）且与渣土输送装置相对应。

5.根据权利要求4所述的适应于大埋深的经济型隧道掘进机，其特征在于：所述螺旋机（7）包括机罩体（33），机罩体（33）内设有螺旋轴（8），螺旋轴（8）与子刀盘（4）相连接，机罩体（33）的外壁上设有周边驱动单元（6），机罩体（33）的前端与前隔板（31）相连接，机罩体（33）的后端设有后闸门（18），后闸门（18）与渣土输送装置相对应。

6.根据权利要求4所述的适应于大埋深的经济型隧道掘进机，其特征在于：所述后隔板（32）上设有支撑轮（10），支撑轮（10）上设有旋转滚盘（9），旋转滚盘（9）能相对后隔板（32）转动，旋转滚盘（9）上设有管片安装机（28），后隔板（32）外圈圆周上设有推进油缸（11）。

7.根据权利要求6所述的适应于大埋深的经济型隧道掘进机，其特征在于：所述管片安装机（28）上设有抓举装置（12），抓举装置（12）通过径向伸缩油缸（13）与管片安装机（28）相连接。

8.一种如权利要求1所述的适应于大埋深的经济型隧道掘进机的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：在开挖大直径隧道时，驱动装置（3）带动母刀盘（2）进行摆动轨迹为圆形的摆动动作对掌子面进行切削，周边驱动单元（6）通过螺旋轴（8）带动子刀盘（4）转动对掌子面切削；

S2：切削下来的渣土，通过子刀盘（4）上的刮渣板旋转将渣土带至螺旋机（7）中心，通过螺旋轴（8）将渣土排至皮带机上，螺旋机（7）尾部设置的后闸门（18）在涌水涌砂地层中能快速关闭，保证施工安全；

S3：掘进过程中使用模板钢管片（15）进行初期支护，模板钢管片（15）脱出尾盾一定距离后，混凝土注浆罐通过注浆管向管片注入孔（17）直接注入混凝土，进行支护；

S4：推进油缸（11）通过顶紧模板钢管片（15）提供反力进行掘进，掘进一定距离后，在管片桥架（25）处通过管片拆除机（26）将模板钢管片（15）拆掉，然后通过第一管片吊机（21）将模板钢管片（15）输送至管片安装机（28）附近，再通过管片安装机（28）将模板钢管片（15）拼装至尾盾（14）内；

S5：重复步骤S3~S4，依次循环，直至完成开挖工作。