[实用新型]一种矩形断面硬岩掘进机

说明书

本实用新型公开了一种矩形断面硬岩掘进机，解决了现有技术中矩形断面硬岩掘进机出渣慢、工作效率低的问题。本实用新型包括主梁，主梁上设有开挖装置、修整装置、推进系统、管片拼装机和出渣系统，出渣系统与开挖装置相连接，修整装置位于开挖装置后方，所述开挖装置包括组合式刀盘和主驱动，组合式刀盘与主驱动相连接，主驱动设置在主梁上；所述修整装置包括组合截齿滚筒和滚筒驱动装置，组合截齿滚筒与滚筒驱动装置相连接，滚筒驱动装置设置在主梁上。本实用新型开挖装置和修整装置配合使用，实现对硬岩的分步连续开挖，大大提高了工作效率，是隧道施工的一大创新。

技术领域

本实用新型涉及隧道开挖技术领域，特别是指一种矩形断面硬岩掘进机。

背景技术

由于我国现代化发展的需要，隧洞建设已经广泛应用于交通、水利、通信、冶金等诸多领域中。很多隧洞具有长、大、深埋、地质条件复杂等特点，而硬岩掘进机（即TBM）以其开挖岩石硬度范围广、作业环境好、信息化程度高、施工高效等优点，被广泛用于隧洞建设中。目前应用于矩形断面硬岩隧道施工的机械设备大多采用一次成形开挖方法，一次成形开挖方法开挖效率低，出渣慢，均不属于连续开挖，进而影响施工效率。

实用新型内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种矩形断面硬岩掘进机，解决了现有技术中矩形断面硬岩掘进机出渣慢、工作效率低的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种矩形断面硬岩掘进机，包括主梁，主梁上设有开挖装置、修整装置、推进系统、管片拼装机和出渣系统，出渣系统与开挖装置相连接，修整装置位于开挖装置后方，所述开挖装置包括组合式刀盘和主驱动，组合式刀盘与主驱动相连接，主驱动设置在主梁上；所述修整装置包括组合截齿滚筒和滚筒驱动装置，组合截齿滚筒与滚筒驱动装置相连接，滚筒驱动装置设置在主梁上。

所述组合式刀盘包括主刀盘和副刀盘，副刀盘对称设置在主刀盘的两侧，副刀盘的最高点与主刀盘的最高点位于同一水平直线上，副刀盘的最外侧点与主刀盘的最外侧点位于同一竖直直线上。

所述组合截齿滚筒包括横轴和竖轴，竖轴对称设置在滚筒驱动装置的两侧，横轴设置在滚筒驱动装置的上方，横轴和竖轴上均设有滚筒，滚筒上设有均匀设置的截齿。

所述横轴上的滚筒的最高点与副刀盘的最高点位于同一水平面内，竖轴上的滚筒的最外侧点与副刀盘的最外侧点位于同一竖直面内，竖轴的长度小于主刀盘的直径。

所述主梁上设有前支撑板和后防尘板，主驱动通过前支撑板与主梁相连接，修整装置位于前支撑板和后防尘板之间。

所述推进系统包括撑靴机构和推进油缸，撑靴机构与主梁滑动连接，推进油缸的一端与主梁相连接、另一端与撑靴机构相连接。

所述主梁的后部设有后支撑，后支撑通过油缸与主梁相连接。

一种矩形断面硬岩掘进机的施工方法，步骤如下：S1：经始发井将装置吊运至隧道内，并进行拼装调试，然后在隧道始发端进行管片拼装；

S2：后支撑收回至主梁，推进系统的撑靴机构撑紧在已拼装好的管片上，为推进油缸提供支点；

S3：启动主驱动和滚筒驱动装置，同时推进油缸伸出，带动主梁向前移动，实现开挖装置和修整装置向前移动；主驱动带动主刀盘和副刀盘转动对掌子面进行开挖，主刀盘和副刀盘开挖下的渣土经出渣系统输出；滚筒驱动装置带动组合截齿滚动转动，对主刀盘和副刀盘未开挖的部分进行修整；

S4：当推进油缸伸出最大行程后，后支撑伸出，撑靴机构收回，然后推进油缸缩回，带动撑靴机构沿主梁滑动，同时管片拼装机进行管片拼装；

S5：重复步骤S2~S4，直至完成隧道开挖和管片拼装。