[发明专利]隧道用悬臂式万向切割机构、设备及切割方法

说明书

本发明公开了一种隧道用悬臂式万向切割机构，前臂的前端与“L”型折臂的后端通过第一回转支承联接，“L”型折臂的前端与伸缩臂的后端通过第二回转支承联接，伸缩臂的前端与切割臂的后端通过第三回转支承联接，切割臂的前端安装有切割圆盘锯，切割圆盘锯配备有深度控制轮用于控制切割深度。本发明还提供了一种隧道用悬臂式万向切割设备，隧道用悬臂式万向切割机构通过前臂上的两个铰接安装孔安装在改装的挖机、或吊车、或凿岩台车、或钻机上。本发明还提供了一种利用上述悬臂式万向切割设备进行隧道二衬混凝土切割的方法。能实现360°任意空间方位的切割，有效提高隧道二衬混凝土或者岩石的拆除施工效率，节约施工成本。

技术领域

本发明涉及混凝土或岩石切割专用设备，特别一种隧道用悬臂式万向切割机构，包含隧道用悬臂式万向切割机构的切割设备，以及隧道用悬臂式万向切割设备进行的隧道二衬混凝土切割方法。

背景技术

高速铁路隧道二衬混凝土由于施工过程的种种原因，导致隧道二衬混凝土脱空、厚度不足等缺陷，严重影响高速铁路的运营安全。为确保隧道的运行安全，不合格的隧道二衬混凝土必须拆除重建，现行的隧道二衬混凝土整治工程使用常规的破碎锤或者爆破进行拆除作业，拆除效率低、成本高，且由于破碎或者爆破处理的不规则造成二衬混凝土回填作业难度的加大。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在提供一种能有效提高隧道二衬混凝土或者岩石拆除施工效率，节约施工成本的悬臂式万向切割机构，该机构安装在改装的挖机、或吊车、或凿岩台车、或钻机上，能实现360°任意空间方位的切割。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种隧道用悬臂式万向切割机构，包括前臂、“L”型折臂、伸缩臂和切割臂，所述前臂的后端及中部各设置有一个铰接安装孔，前臂的前端与“L”型折臂的后端通过第一回转支承联接，“L”型折臂的前端与伸缩臂的后端通过第二回转支承联接，伸缩臂的前端与切割臂的后端通过第三回转支承联接，所述切割臂的前端安装有切割圆盘锯，所述切割圆盘锯配备有深度控制轮用于控制切割深度。

作为上述隧道用悬臂式万向切割机构的优选，所述第一、第二、第三回转支承的驱动机构各自独立，第一、第二回转支承的驱动机构分别由依次相连的液压马达、一级减速机和回转支承减速机组成，第三回转支承的驱动机构由液压马达、回转支承减速机组成，切割圆盘锯单独采用液压马达驱动。

进一步有选为，所述伸缩臂内部安装伸缩油缸，采用三段结构能实现两级伸缩，伸缩臂的伸缩范围为1.8米～3.6米。

进一步有选为，所述前臂的主体为后高前低的斜臂，且斜臂的前端带有水平部用于与“L”型折臂的后端联接。

本发明还提供了一种包括上述的隧道用悬臂式万向切割机构的隧道用悬臂式万向切割设备，还包括改装的挖机、或吊车、或凿岩台车、或钻机，所述改装的挖机、或吊车、或凿岩台车、或钻机是指卸下前端工作机构的挖机、或吊车、或凿岩台车、或钻机，所述隧道用悬臂式万向切割机构通过前臂上的两个所述铰接安装孔安装在改装的挖机、或吊车、或凿岩台车、或钻机上，用于替代挖机、或吊车、或凿岩台车、或钻机的前端工作机构。

作为上述隧道用悬臂式万向切割设备的优选，还配备有高压喷淋系统和水箱用于除尘，或吸尘器用于除尘。

进一步优选为，隧道用悬臂式万向切割设备还配备有还配备有切割路径规划，通过激光扫描确定隧道断面大小，智能规划切割路径；加装视频摄像头，对切割轨迹进行视觉识别；加装整车姿态感知，确保整车的平稳，提高切割稳定度；加装健康感知，对液压油泵、油路进行实时监控；以上智能系统感知问题后自动停机，确保安全切割。

本发明还提供了一种利用上述的隧道用悬臂式万向切割设备进行的隧道二衬混凝土切割方法，包括以下步骤：

第一步，隧道用悬臂式万向切割设备进入隧道后，设备必须可靠停稳；