[实用新型]一种由履带推进的马蹄形掘进机

说明书

技术领域

本实用新型涉及隧道施工设备，特别是指一种由履带推进的马蹄形掘进机。

背景技术

在目前隧道施工中，盾构技术以其自动化程度高、施工安全度高、施工进度快、污染小、成本低等优势，逐步得到广泛应用。其中，盾构机是一种采用盾构法的集机械、电子、液压、激光和控制等技术于一体的高度机械化和自动化的掘进衬砌成套设备。

公路铁路等山岭隧道常采用马蹄形断面，较圆形隧道相比，马蹄形断面隧道空间利用率更高。马蹄形断面隧道开挖通常使用全断面钻爆法、台阶法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法等等，为实现人员、工期、成本控制等更高的要求，国内已有很专业技术人员对马蹄形断面隧道机械化施工水平的提高进行了大量研究，如：

《一种马蹄形开敞式盾构体结构及盾构法施工工艺》，采用马蹄形断面盾构体结构，利用周边若干只液压千斤顶和支撑工字钢加工可拆移式的反力体系，结合一期防滑和盾构体安全保障，完成开挖土体工作，开挖完一个段落后，拆除反力体系，进行钢筋混凝土衬砌，完成洞身结构施工；

《一种泥水平衡式马蹄形盾构机》利用圆形刀盘和异形刀盘（偏心摆动）组成的刀盘切削出马蹄形隧道，利用泥水平衡模式开挖面稳定性；

《无水软土隧道的马蹄形护盾开挖装置及隧道开挖方法》中提及其设备包括主机支架、上护盾总成和侧互动总成和步履行走总成，采用挖掘机或其他具有挖掘功能的设备进行开敞式开挖作业，并设计同步出渣装置，使两个工序同时进行，提高作业效率；

《一种超大断面马蹄形盾构机》利用土压平衡原理，采用数个多前后分布的圆形刀盘进行开挖，以最新一环拼装完毕的管片为支撑基础进行整机的推进；该机型已在蒙华铁路白城隧道拥有成功应用案例；

《一种用于单线软岩隧道的异形掘进机》利用土压平衡原理，采用上述《一种超大断面马蹄形盾构机》迥异的组合方式的刀盘进行开挖，以拼装完毕的管片为支撑基础进行整机的推进；

《一种用于马蹄形断面隧道的可现浇支护的盾构机》采用土压平衡原理进行掘进，以距离主机很远的拼装完毕的管片为撑紧基础，依靠摩擦提供的反力，并通过杠杆+球铰传力进行整机的推进等等。

由于国内各条隧道地质构造的不同，马蹄形盾构机采用土压平衡掘进+预制管片拼装方式适应性有所局限，当地质较为稳定时，需要一种施工成本较低的、无需保压的安全的施工设备。

实用新型内容

本实用新型提出一种由履带推进的马蹄形掘进机，解决了现有技术中当地质较为稳定时，需要一种施工成本较低的、无需保压的安全的施工设备的问题。本装置适应于黄土、粉质粘土、流砂、全风化岩等地质，隧道开挖率大幅提高，实现了马蹄形隧道掘进、支护的同步成型。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种由履带推进的马蹄形掘进机，包括设置在前端的刀盘装置，所述的刀盘装置安装在前盾上并与前盾内的驱动系统连接，前盾的后部设有尾盾，前盾与尾盾活动连接，尾盾与底部的提供前进推力的推进履带连接，刀盘装置的后部设有安装在前盾底部和推进履带上部的螺旋输送机，尾盾与设备桥连接，设备桥上设有后配套系统。

所述的刀盘装置包括位于同一平面的第一刀盘、第二刀盘、第三刀盘、第四刀盘和伞形偏心摆动刀盘，第二刀盘和第一刀盘安装在平面下部的左右两侧，第四刀盘和第三刀盘安装在平面中部的左右两侧，伞形偏心摆动刀盘安装在平面的顶部，第一刀盘、第二刀盘、第三刀盘、第四刀盘均为包括两长两短辐条的十字形辐条式刀盘，两长辐条位于同一直线上，两短辐条位于同一直线上。

所述的第二刀盘的旋转角度相对于第一刀盘的旋转角度顺时针偏转45°，第四刀盘的旋转角度相对于第二刀盘的旋转角度顺时针偏转45°，第三刀盘的旋转角度相对于第四刀盘的旋转角度顺时针偏转45°，第一刀盘、第二刀盘、第三刀盘和第四刀盘同步旋转。

所述的前盾和尾盾均为马蹄形壳体结构，前盾通过铰接系统与尾盾连接，前盾的底部密封，尾盾的底部开口。

所述的设备桥包括临时支撑、可伸缩滚动支撑和桥体，桥体的前端与尾盾连接，桥体的中部设有临时支撑，桥体的尾端设有可伸缩滚动支撑。

所述的后配套系统包括皮带机、喷浆机械手、钢拱架安装机、防水板铺设机和物料吊机，皮带机从螺旋输送机的后部设置至设备桥的尾部，钢拱架安装机设在设备桥的前部，喷浆机械手设在钢拱架安装机上，防水板铺设机设在设备桥的后部，物料吊机设在设备桥的尾部，皮带机的后部设有输送渣土的卡车。