[发明专利]模拟隧道分部开挖的多功能智能掘进装置及方法

摘要

本发明公开了一种模拟隧道分部开挖的多功能智能掘进装置及方法，装置包括操作平台、多功能旋转掘进系统、精准动力推进系统、信息采集及处理系统、数显控制箱和浆液泵送装置等，多功能旋转掘进系统内包含多个独立的操作通道，可实现对隧道施工过程的多功能模拟，包括钻孔、注浆、实时监测下的分部开挖，精准动力推进系统在数显控制箱的操作下，可通过液压监测和预设推进距离来实现对多功能旋转掘进系统的精细化控制。本发明能较好的模拟隧道分部开挖步骤，从钻孔、注浆、到不同的分部开挖工法、支护、以及试验的后续数据处理分析，操作试验方法易行、可靠性高，自动化、智能化程度高。

主权项

1.一种模拟隧道分部开挖的多功能智能掘进装置，其特征在于：包括操作平台、浆液泵送系统、多功能旋转掘进系统、精准动力推进系统和信息采集及处理系统；其中：所述操作平台包括操作平台板(1)，操作平台板(1)的一侧设有用于组成浆液泵送系统的浆液池(12)和泵送装置(11)，泵送装置(11)上方设有用以向浆液池(12)内注浆的导浆喷头(10)；所述多功能旋转掘进系统包括多功能旋转掘进桶(3)、支撑轴(22)和可升降装置(5)，多功能旋转掘进桶(3)安装于操作平台板(1)上，操作平台板(1)的底部安装用于调节位置的可升降装置(5)，多功能旋转掘进桶(3)内部设置一组相互独立的用于实施钻孔、注浆或开挖工作的操作通道，支撑轴(22)安装在多功能旋转掘进桶(3)内且支撑轴(22)与各个操作通道之间的位置可调；所述的精准动力推进系统包括螺旋推进杆(40)、传动轴(6)、设置于操作平台板(1)上的半圆形凹槽轨道(9)、发动机(8)和变速箱(7)，发动机(8)和变速箱(7)滑动安装于半圆形凹槽轨道(9)内，传动轴(6)的一端连接螺旋推进杆(40)、另一端连接变速箱(7)，变速箱(7)表面设置有一组与传动轴(6)尺寸吻合的圆孔(60～80)，圆孔(60～80)排列成预设形状用以匹配多功能旋转掘进桶(3)内的不同掘进通道、实现对隧道进行不同工法的精准分部开挖或全断面开挖，螺旋推进杆(40)的一端连接传动轴(6)、另一端连接独立的操作通道；所述信息采集及处理系统包括用以对整个装置进行智能控制的数显控制箱(13)、用于采集钻孔、注浆或开挖工作过程中的参数信息的检测装置、用于数据处理、分析和显示的电脑(15)，数显控制箱(13)和电脑(15)之间通信连接。