[发明专利]一种带撑靴的悬臂掘进机及其施工方法

说明书

本发明属于隧道施工设备技术领域，涉及一种带撑靴的悬臂掘进机及其施工方法。所述带撑靴的悬臂掘进机包括主体结构，主体结构的顶部安装有可伸缩的撑靴；主体结构包括可拆卸安装在其悬臂支撑端部的破岩刀头，破岩刀头为软岩刀头或硬岩刀头。通过对悬臂掘进机增加专用撑靴的设计，可给破岩刀头提供足够的推力，提高破岩效率，解决在硬岩地质施工的破岩效率低的问题，同时还可显著提高整机的稳定性；在软岩地质施工中，通过在撑靴上安装护盾，可对撑靴拱部形成支护，喷锚初期支护可紧跟在设备的后方进行，设备不用因为初期支护而退出掌子面，实现掌子面开挖和喷锚初期支护的平行作业，解决在软岩地质施工的工法效率低的问题。

技术领域

本发明属于隧道施工设备技术领域，涉及悬臂掘进机技术领域，特别涉及一种带撑靴的悬臂掘进机及其施工方法。

背景技术

悬臂式掘进机是一种能够实现截割、装载运输、自行走及喷雾除尘的联合机组。随着回采工作面综合采煤机械化的快速发展，煤矿对巷道掘进速度要求越来越高。为了提高采准巷道的速度，悬臂式掘进机被大力研制并逐步发展完善。悬臂掘进机较全断面硬岩隧道掘进机相比，其成本较低，在隧道施工中，只需运料车将开挖渣土运出即可，极大地减少了设备的投入及所存在的安全隐患。

目前悬臂掘进机一般适用于煤巷和软岩隧道，但由于软岩地层的自稳性差，一个施工循环往往只能开挖一榀或两榀，导致施工进度缓慢。为拓展到硬岩地质应用领域，出现了搭载滚刀破岩的悬臂掘进机，但由于不能给悬臂刀盘提供足够的推力，导致破岩效率低下，开挖效果不理想。因此需要一种新型悬臂掘进机，从而解决在软岩和硬岩施工中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种带撑靴的悬臂掘进机及其施工方法，以解决悬臂掘进机在软岩地质施工进度缓慢和在硬岩地质破岩效率低下的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种带撑靴的悬臂掘进机，包括主体结构，所述主体结构的顶部安装有可伸缩的撑靴；所述主体结构包括安装在其悬臂支撑端部的破岩刀头，所述破岩刀头为软岩刀头或硬岩刀头。

进一步，所述撑靴包括靴体，所述靴体的下部连接有伸缩滑箱，所述伸缩滑箱的内部设有伸缩油缸，所述伸缩油缸驱动伸缩滑箱在固定箱体内部滑动，实现靴体的伸缩。

进一步，所述靴体的四周安装有护盾，所述护盾包括环向护盾块、纵向侧护盾块、纵向顶护盾块，所述环向护盾块通过螺栓固定在靴体环向两侧，所述纵向侧护盾块和纵向顶护盾块通过螺栓固定在靴体纵向两侧，所述纵向顶护盾块和纵向侧护盾块通过螺栓固定连接。

进一步，所述护盾通过焊接或螺栓与靴体固定连接。

进一步，所述主体结构包括本体部、行走履带、前支撑部、后支撑部、悬臂支撑、破岩刀头、出渣系统，

所述前支撑部通过销轴铰接固定在本体部前方的底部，所述行走履带通过螺栓固定在本体部的下方，所述后支撑部通过销轴铰接固定在本体部后方的底部，所述悬臂支撑通过回转支承安装在本体部前方的上部，所述破岩刀头通过螺栓连接在悬臂支撑的端部。

进一步，所述软岩刀头为截齿锥形刀头，适用于软岩地质，软岩地质整个悬臂掘进机配置为：软岩刀头+撑靴+护盾。

进一步，所述硬岩刀头为滚刀圆形刀盘，适用于硬岩地质，硬岩地质整个悬臂掘进机配置为：硬岩刀头+撑靴。

进一步，所述撑靴通过焊接或螺栓与主体结构固定连接。

进一步，所述破岩刀头通过螺栓连接在悬臂支撑的端部，所述悬臂支撑采用通用结构设计，既可以安装软岩刀头，也可以安装硬岩刀头。

另一方面，本发明还提供了一种带撑靴的悬臂掘进机的施工方法，具体包括以下步骤：

S1、行走履带驱动主体结构到达施工现场；