[发明专利]刀盘总成、隧道掘进设备及隧道掘进施工方法

权利要求书

1.一种隧道掘进施工方法，采用了隧道掘进设备，其特征在于，所述隧道掘进设备包括机架和位于机架前端的掘进头，所述掘进头的前端部设置有刀盘总成，所述刀盘总成包括刀盘，所述刀盘的前端面上沿其径向排布有若干与掌子面配合的滚刀，所述刀盘的前端面上还设置有与掌子面配合的冲击机构以及控制所述冲击机构的作业方向和作业位置的调整装置，所述冲击机构沿所述刀盘的前端面的径向位于最靠近所述刀盘的轴心的滚刀与所述刀盘的轴心之间；

所述隧道掘进施工方法包括步骤：

初始定位，将掘进头布置于目标工位，使刀盘总成处于待作业掌子面对应位置处，之后通过调整装置将冲击机构相对于掌子面的冲击作业角度进行调整，直至角度调整到位；

中部冲击，通过调整装置将角度调整到位后的冲击机构的作业端逐步推进至与掌子面相接触，并逐步推送使冲击机构持续对掌子面施加冲击力，直至在掌子面上钻出连体孔，并保证刀盘轴线的延长线穿过该连体孔；

位置调整，通过调整装置使完成单次中部冲击后的冲击机构脱离与掌子面间的接触，之后调整装置控制冲击机构的作业端旋转一定角度，以将冲击机构重新定位；

重复冲击，依次循环重复中部冲击步骤和位置调整步骤，并保证每次新钻出的连体孔均与上一次所钻出的连体孔相连，直至掌子面中心处的岩体被冲击钻挖完毕，并被掏除而形成中心钻挖缺口；

整体掘进，掌子面中心处的岩体掏除完毕并形成中心钻挖缺口后，控制刀盘总成整体作业，使各滚刀随刀盘同步转动并对掌子面实施大面积掘进，以保证掘进头及隧道掘进设备的整体掘进作业；

循环作业，整体掘进步骤实施过程中，待中心钻挖缺口的深度及其内径缩小至一定程度后，依次重复初始定位、中部冲击、位置调整及重复冲击各步骤，直至新的中心钻挖缺口成型，之后重复实施整体掘进步骤，直至隧道整体掘进作业完工。

2.如权利要求1所述的隧道掘进施工方法，其特征在于，所述步骤位置调整中，由调整装置控制冲击机构的作业端单次旋转调整角度不大于5°。

3.如权利要求1所述的隧道掘进施工方法，其特征在于，所述刀盘的前端部具有沿其轴向延伸的容置孔，所述冲击机构设置于所述容置孔内，所述冲击机构内设置有非爆开挖凿岩排钻，所述非爆开挖凿岩排钻的前端部联动设置有能够伸出于所述容置孔的钻头，所述调整装置包括能够控制所述钻头的作业角度的转向装置以及能够控制所述钻头沿所述刀盘的轴向的作业长度的伸缩装置。

4.如权利要求3所述的隧道掘进施工方法，其特征在于，所述冲击机构包括位于所述容置孔内的基座，所述基座内沿所述刀盘的轴向滑动设置有滑台，所述非爆开挖凿岩排钻联动设置于所述滑台内。

5.如权利要求4所述的隧道掘进施工方法，其特征在于，所述转向装置为铰接于所述基座与所述容置孔的内侧壁间的油缸，所述伸缩装置为由后至前贯穿所述基座的后部，并铰接于所述滑台与所述容置孔的底面间的油缸，各所述油缸上均设置有溢流阀。

6.如权利要求4所述的隧道掘进施工方法，其特征在于，所述基座的前端部设置有能够与所述滑台的前端相抵的限位凸台。