[实用新型]锯齿掘进机

说明书

本实用新型属于工程机械技术领域。是一种用于隧洞、明渠（沟槽）、涵洞、路堑、半隧洞（棚洞）、山洞住宅、防空掩体和道路路面等各类实用空间和平面开挖的，而尤其适合于在坚硬完整岩层中施工的掘进机械和矿山开采机械。

目前，隧洞施工的方法主要有钻爆法，盾构法和隧洞掘进机法三种。其中，隧洞掘进机法作业时是通过其掘进机头部的滚刀盘上数十把滚刀紧贴工作面岩体并对其施加强大的压力和剪刀来粉碎岩石以逐步向前推进的。这种方法目前所用的这种掘进机最大的缺点是刀具损耗大，浪费的能源多；专用性太强，不能适应不同形状不同尺寸的隧洞断面；掘进速度慢，维修困难；机体庞大，组装复杂；施工效率低。

本实用新型的目的是为了克服上述存在的缺点，用锯齿圆盘和锯片对于工作面岩体的切割代替了现用掘进机滚刀对岩体的破碎。

本实用新型技术解决方案：

锯齿掘进机，其特征主要是钻机与锯齿切割机的联合使用。其中，锯齿切割机包括在结构上雷同于常用于伐木的锯片式切割机和新型的锯齿圆盘切割机两种。后者，其锯齿圆盘通过一齿轮轴销在其圆心垂直铰连于管轴式电动机（或内含电动机的空心轴梁）的一端；且该圆盘平行于该电动机（或该轴梁）的纵剖面。在管轴式电动机（或空心轴梁中的电动机）带动和其自由端转向传动齿轮的传动下，锯齿圆盘可以旋转。

作业时，本实用新型先对工作面岩体钻孔，其钻孔方位可以水平、垂直或者倾斜。取出钻孔岩芯后，锯齿切割机的锯齿圆盘将在管轴式电动机（或空心轴梁）向钻孔中伸入的同时高速旋转并共同前进以切割岩体（而当本实用新型采用锯片式切割机作业时，其锯片将直接伸入钻孔中切割岩层）。所形成的切割面依次相交（包括与山岩外表面相交）时，可得一顶面与各侧面脱离周围岩层的柱状或棱台状岩体（包括由单一切割面直接切得的不规则岩体）。折断该岩体的根部。然后，将其整体取出即得前述所需实用空间的一个部分或全部。

本实用新型的优点：

由于作业时不必人工破碎整个岩体，锯齿掘进机消耗的硬质合金和能源都很少。组装与维修快，掘进速度高。其通风、降尘、“出碴”等操作工序与防水防瓦斯等工程地质问题的处理也相对简便。洞壁光滑平整，超、欠挖量极小，节省衬砌材料。另外，施工对周围岩层扰动小，操作更安全，节省更多的劳力。

图1是本实用新型的切割机锯片、锯齿圆盘和管轴式电动机（或空心轴梁）示意图。

图2是本实用新型作业时常遇的五类工作面示意图。

图3是本实用新型切割岩层所得到的一般柱状岩体在取出前后的基本形位示意图。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

图1中1是锯齿切割机的锯片。2是锯齿切割机的管轴式电动机（或空心轴梁），其断面（或截面）长轴的长度大约20厘米上下。通过齿轮轴销3，切割机的锯齿圆盘4铰连于该电动机（或该梁）上。

图2中所有圆形实线如5所指是钻孔边界线；所有虚线如6所指是锯片与锯齿圆盘的切割线或切割缝（参见图3）。当管轴式电动机（或空心轴梁）朝钻孔边界线5的钻孔内伸入时，锯齿圆盘4与锯片一样可切割岩层，并形成切割面。这些面依次相交（包括与山岩外表面10相交）后即可围成断面形状大致如图2中阴影所示的柱状、棱台状或其它相应形状的岩体。

图3中7是本实用新型作业时切得的一般柱状岩体；8是该岩体的根部；9是钻孔在岩柱上留下的弧面槽。