[发明专利]一种搭载滚刀破岩的悬臂掘进机及其施工方法

说明书

本发明公开了一种搭载滚刀破岩的悬臂掘进机及其施工方法，解决了现有掘进机对短距离、硬岩、异形隧道难以开挖时的问题。本发明在主体机构下部安装有反力支撑机构和行走机构，主体机构内部设有出渣系统，出渣系统延伸出主体机构后部，主体机构前部设有回转台，主体机构内部设有驱动回转台旋转的液压回转油缸，回转台的前部设有俯仰油缸，回转台上铰接有至少一个悬臂，悬臂的中部与俯仰油缸铰接，悬臂前部设有转轴，悬臂的内部设有驱动转轴转动的旋转电机，悬臂通过转轴与刀盘连接，刀盘上设有滚刀。本发明采用同一回转台上加装多个悬臂、在刀盘上加装滚刀，可使多个刀盘可同时开挖，提高了开挖效率，适用于开挖短距离隧道、异形断面和硬岩隧道。

技术领域

本发明涉及掘进机悬臂技术领域，特别是指一种搭载滚刀破岩的悬臂掘进机及其施工方法。

背景技术

悬臂掘进机较全断面硬岩隧道掘进机的成本较低，在隧道施工中，只需运料车将开挖渣土运出即可，极大的减少了设备的投入及所存在的安全隐患。目前隧道施工中所用悬臂掘进机多用于硬度较低的全岩巷道和半煤巷道。对于硬岩隧道的应用较少。所以需要开发一种可用于短距离、硬岩、异形隧道的开挖的悬臂掘进机。

发明内容

为了解决背景技术中所存在的现有掘进机对短距离、硬岩、异形隧道难以开挖时的问题，本发明提出了一种搭载滚刀破岩的悬臂掘进机及其施工方法。

本发明的技术方案是：一种搭载滚刀破岩的悬臂掘进机，包括主体机构，主体机构前部一个回转装置，回转装置上活动设有至少一个悬臂，悬臂的前部与刀盘转动连接，刀盘上设有滚刀。

所述主体机构下部安装有反力支撑机构和行走机构，主体机构内部设有出渣系统，出渣系统延伸出主体机构后部。

所述回转装置包括回转台，回转台活动设在主体机构前部，主体机构内部设有驱动回转台旋转的液压回转油缸，回转台的前部设有俯仰油缸，悬臂铰接在回转台上。

所述回转台上设有耳座，悬臂的后部铰接在耳座上。

所述悬臂前部设有转轴，悬臂的内部设有驱动转轴转动的旋转电机，悬臂通过转轴与刀盘转动连接。

所述滚刀的后刀面与刀盘的前端面夹角均为锐角。

所述刀盘的中部设有中心刀槽，中心刀槽两侧的刀盘上设有至少一个滚刀。

所述刀盘的中部设有中心刀槽，中心刀槽两侧的刀盘上设有至少一个滚刀槽，滚刀槽内固定设有滚刀。

所述搭载滚刀破岩的悬臂掘进机的施工方法，包括以下步骤：S1：启动行走机构驱动主体机构到达施工现场，反力支撑架抵住地面对主体机构进行固定，对岩层切割点进行定点；

S2：主体机构内的驱动油缸通过齿轮传动进而带动回转台进行旋转运动，回转台带动悬臂进行转动，俯仰油缸驱动悬臂上下运动，调整刀盘的位置，使刀盘上的中心刀具和滚刀抵达岩层表面的切割点；

S3：主体机构内的驱动油缸通过齿轮传动进而带动回转台进行旋转运动，回转台带动对应的悬臂和刀盘同时进行水平转动，俯仰油缸驱动悬臂进而带动刀盘进行竖向运动，使得刀盘可以在同一岩石表层内任意移动进行获得更大的破岩范围；

S4：主体机构驱动悬臂内的旋转电机转动，与旋转电机的输出轴连接的转轴带动刀盘进行旋转，刀盘带动中心刀具和滚刀进行旋转；滚刀的锯齿受到压力斜向切入岩石，中心刀具的刀头受到压力后正面切入岩石，开挖面岩石在滚刀和中心刀具的滚压下产生剪切裂缝而崩落；

S5：崩落的岩石碎渣通过出渣系统被运送到主体机构后部，当此处岩石表层破岩完毕后，行走机构驱动主体机构继续前进；

S6：重复S1~S5，直至破岩工程结束。