CN108756925A - 一种组合式线性切削硬岩隧道开挖装置 - Google Patents

一种组合式线性切削硬岩隧道开挖装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108756925A
CN108756925A CN201810828774.1A CN201810828774A CN108756925A CN 108756925 A CN108756925 A CN 108756925A CN 201810828774 A CN201810828774 A CN 201810828774A CN 108756925 A CN108756925 A CN 108756925A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cutterhead
knife beam
combined type
rock tunnel
hard rock
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810828774.1A
Other languages
English (en)
Inventor
杨添任
李建斌
宁向可
陈耕
宋丹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Railway Engineering Equipment Group Co Ltd CREG
Original Assignee
China Railway Engineering Equipment Group Co Ltd CREG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Railway Engineering Equipment Group Co Ltd CREG filed Critical China Railway Engineering Equipment Group Co Ltd CREG
Priority to CN201810828774.1A priority Critical patent/CN108756925A/zh
Publication of CN108756925A publication Critical patent/CN108756925A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10Making by using boring or cutting machines
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/1086Drives or transmissions specially adapted therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/1093Devices for supporting, advancing or orientating the machine or the tool-carrier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

本发明提出一种组合式线性切削硬岩隧道开挖装置,包括刀盘,所述的刀盘的前部设有若干交错布置的刀梁,刀盘上设有导向槽,刀梁的上下两端设有刀座,刀座上设有滚刀,刀梁上设有滑块和导向块,导向块在导向槽内滑动,导向块与设在刀盘内的驱动装置连接。本发明的优点:原理简单,设计巧妙;滚刀只做上下交错线性运动切割破岩,形成拱形全断面的岩石隧道;开挖效率高,相比TBM,刀盘布置的滚刀数量少,破岩功耗低,回填量少,每把滚刀线性运动轨迹近似相同,刀具磨损消耗均匀,大大降低施工成本。

Description

一种组合式线性切削硬岩隧道开挖装置
技术领域
本发明涉及硬岩隧道掘进机工程机械,特别是指一种组合式线性切削硬岩隧道开挖装置。
背景技术
目前硬岩隧道掘进装备主要有:悬臂掘进机和全断面硬岩掘进机(TBM)。这两种装备各有优缺点:悬臂掘进机采用安装有若干截齿的截割部旋转切割破岩,并通过摆动悬臂形成掌子面的开挖,是一种分步开挖隧道的掘进装备,可通过控制悬臂摆动的角度,实现不同断面隧道的开挖,但这种设备开挖效率低,施工周期长,且只适用于中软岩隧道;TBM是采用安装在刀盘上的若干盘形滚刀挤压破岩,通过旋转刀盘,形成圆形断面隧道的开挖,这种装备开挖效率高,尤其适用于中硬岩隧道,但该装备只能开挖圆形断面隧道,对于拱形断面的铁路及公路隧道,使用TBM开挖超挖量大,后期需要大量回填。因此,设计一种能快速开挖拱形断面硬岩隧道装置具有重要意义。
发明内容
本发明提出一种组合式线性切削硬岩隧道开挖装置,解决了现有硬岩隧道掘进装备针对拱形隧道开挖效率低的问题。
本发明的技术方案是这样实现的:一种组合式线性切削硬岩隧道开挖装置,包括刀盘,所述的刀盘的前部设有若干交错布置的刀梁,刀盘上设有导向槽,刀梁的上下两端设有刀座,刀座上设有滚刀,刀梁上设有滑块和导向块,导向块在导向槽内滑动,导向块与设在刀盘内的驱动装置连接。
所述的刀盘包括形成封闭结构的前面板、四周封板和背面板,前面板与四周封板固定连接,四周封板与背面板可拆卸连接。
所述的刀盘的前面板中间段为平面,刀盘的外侧两端向后弯曲。
所述的刀盘为拱形,刀梁为桥式结构,刀梁上端的滚刀为阶梯布置并与刀盘的上端拱形边界相匹配,刀梁下端的滚刀为水平布置并与刀盘的下端水平边界相匹配。
所述的刀梁的上下端均设有三个刀座,每个刀座上设有一个多刃滚刀。
所述的布置在刀盘上的刀梁的长度从中间到两边依次递减。
所述的导向槽的两端设有限位装置。
所述的驱动装置为液压油缸。
本发明的优点:原理简单,设计巧妙;滚刀只做上下交错线性运动切割破岩,形成拱形全断面的岩石隧道;开挖效率高,相比TBM,刀盘布置的滚刀数量少,破岩功耗低,回填量少,每把滚刀线性运动轨迹近似相同,刀具磨损消耗均匀,大大降低施工成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明正视图。
图2为本发明俯视图。
图3为本发明隐藏刀盘背面板的背视图。
图4为本发明刀梁正视图。
图5为本发明刀梁右视图。
图6为本发明刀梁俯视图。
图中:1-刀盘,2-刀梁,3-驱动装置,101-导向槽,201-刀座,202-滚刀,203-滑块,204-导向块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-6所示,一种组合式线性切削硬岩隧道开挖装置,包括刀盘1,所述的刀盘1的前部设有若干交错布置的刀梁2,刀盘1上设有导向槽101,刀梁2的上下两端设有刀座201,刀座201上设有滚刀202,刀梁2上设有滑块203和导向块204,导向块204在导向槽101内滑动,导向块204与设在刀盘1内的驱动装置3连接。
所述的刀盘1包括形成封闭结构的前面板、四周封板和背面板,前面板与四周封板固定连接,四周封板与背面板可拆卸连接。
所述的刀盘1的前面板中间段为平面,刀盘1的外侧两端向后弯曲。
所述的刀盘1为拱形,刀梁2为桥式结构,刀梁2上端的滚刀202为阶梯布置并与刀盘1的上端拱形边界相匹配,刀梁2下端的滚刀202为水平布置并与刀盘1的下端水平边界相匹配。
所述的刀梁2的上下端均设有三个刀座201,每个刀座201上设有一个多刃滚刀。
所述的布置在刀盘1上的刀梁2的长度从中间到两边依次递减。
所述的导向槽101的两端设有限位装置。
所述的驱动装置3为液压油缸。
本发明提供了一种拱形截面的刀盘,刀盘上布置两排滚刀,上排滚刀呈弧线排列与开挖隧道拱顶相匹配,下排滚刀呈线性排列与开挖隧道拱底相匹配。开挖隧道时,刀盘推动滚刀灌入岩石,刀盘不做旋转运动,滚刀在驱动作用下做上下线性运动,挤压破损岩石。为平衡滚刀破岩时刀盘竖直方向的受力,将上下两排滚刀沿水平方向分成多组,交错布置于刀盘的上下两端,刀盘开挖时,使上下两端的滚刀做相向运动,平衡刀盘竖直方向所受的载荷。
本发明的一种组合式线性切削破岩隧道开挖装置,主要包括刀盘、刀梁和驱动装置。
刀盘呈拱形结构,主要包括前面板,四周封板及背面板,组成一个封闭结构。前面板上设置有安装刀梁的若干导向槽,面板中间段为平面,外侧两端向后弯曲,便于两侧布置的滚刀形成一定的偏转角度使刀刃延伸至刀盘左右两侧外沿以开挖隧道两侧的边界区域。前面板四周设置有封板,背面板为可拆卸结构,便于刀盘内部安装作业。刀盘背部设置有与推进系统连接的接口。
刀梁为桥形结构,两端各设置有三个刀座并安装多刃滚刀,下端三个多刃滚刀水平部置,上端三个多刃滚刀呈阶梯布置。刀盘上布置的各刀梁的长度从中间向两边依次递减,刀梁背部设置有滑块及导向块,滑块可以沿刀盘表面滑动,导向块可以在导向槽内上下滑动,在刀盘导向槽的两端头设置有限位装置,以限制刀梁上下运动行程的极限位置。在下限位时,刀梁下部滚刀伸出刀盘下边界,在上限位时,刀梁上部滚刀伸出刀盘上边界,便于刀具开挖隧道上下边界区域。
驱动装置置于刀盘内部,每一个刀梁背部布置一根驱动,一端安装在刀盘上,一端安装在刀梁上,通过驱动的往复动作,带动刀梁上下运动,进而实现滚刀上下运动挤压破岩。每一个驱动的行程与对应的刀梁的行程相匹配。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种组合式线性切削硬岩隧道开挖装置,包括刀盘(1),其特征在于:所述的刀盘(1)的前部设有若干交错布置的刀梁(2),刀盘(1)上设有导向槽(101),刀梁(2)的上下两端设有刀座(201),刀座(201)上设有滚刀(202),刀梁(2)上设有滑块(203)和导向块(204),导向块(204)在导向槽(101)内滑动,导向块(204)与设在刀盘(1)内的驱动装置(3)连接。
2.根据权利要求1所述的组合式线性切削硬岩隧道开挖装置,其特征在于:所述的刀盘(1)包括形成封闭结构的前面板、四周封板和背面板,前面板与四周封板固定连接,四周封板与背面板可拆卸连接。
3.根据权利要求1所述的组合式线性切削硬岩隧道开挖装置,其特征在于:所述的刀盘(1)的前面板中间段为平面,刀盘(1)的外侧两端向后弯曲。
4.根据权利要求1所述的组合式线性切削硬岩隧道开挖装置,其特征在于:所述的刀盘(1)为拱形,刀梁(2)为桥式结构,刀梁(2)上端的滚刀(202)为阶梯布置并与刀盘(1)的上端拱形边界相匹配,刀梁(2)下端的滚刀(202)为水平布置并与刀盘(1)的下端水平边界相匹配。
5.根据权利要求1所述的组合式线性切削硬岩隧道开挖装置,其特征在于:所述的刀梁(2)的上下端均设有三个刀座(201),每个刀座(201)上设有一个多刃滚刀。
6.根据权利要求1所述的组合式线性切削硬岩隧道开挖装置,其特征在于:所述的布置在刀盘(1)上的刀梁(2)的长度从中间到两边依次递减。
7.根据权利要求1所述的组合式线性切削硬岩隧道开挖装置,其特征在于:所述的导向槽(101)的两端设有限位装置。
8.根据权利要求1所述的组合式线性切削硬岩隧道开挖装置,其特征在于:所述的驱动装置(3)为液压油缸。
CN201810828774.1A 2018-07-25 2018-07-25 一种组合式线性切削硬岩隧道开挖装置 Pending CN108756925A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810828774.1A CN108756925A (zh) 2018-07-25 2018-07-25 一种组合式线性切削硬岩隧道开挖装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810828774.1A CN108756925A (zh) 2018-07-25 2018-07-25 一种组合式线性切削硬岩隧道开挖装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108756925A true CN108756925A (zh) 2018-11-06

Family

ID=63971497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810828774.1A Pending CN108756925A (zh) 2018-07-25 2018-07-25 一种组合式线性切削硬岩隧道开挖装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108756925A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109798123A (zh) * 2019-03-15 2019-05-24 吴磊 一种可拆卸型隧道开采用盾构机刀盘
CN110284881A (zh) * 2019-06-17 2019-09-27 长安大学 一种盘式破碎机
CN111101963A (zh) * 2020-01-06 2020-05-05 中铁隧道集团三处有限公司 一种组合式线性切削硬岩隧道开挖装置
CN113107497A (zh) * 2021-04-14 2021-07-13 中铁工程服务有限公司 一种硬岩隧道掘进施工方法
CN115162446A (zh) * 2022-07-29 2022-10-11 广州筑金基础工程机械技术有限责任公司 一种铣槽机用滚刀与牙轮复合刀盘

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1322988A3 (ru) * 1979-02-05 1987-07-07 Дзе Роббинс Компани (Фирма) Буровой рабочий орган проходческой машины
JPH05125892A (ja) * 1991-11-01 1993-05-21 Komatsu Ltd 斜坑拡大用トンネル掘進機
JPH0842290A (ja) * 1994-07-29 1996-02-13 Ohbayashi Corp 岩盤トンネル掘削工法及びそれに用いるアーチ掘進機
JPH11148299A (ja) * 1997-11-17 1999-06-02 Toda Constr Co Ltd 自由断面掘削機
JP2000104489A (ja) * 1998-09-28 2000-04-11 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd トンネル掘削機
JP2001073688A (ja) * 1999-09-07 2001-03-21 Kansai Electric Power Co Inc:The シールド掘進機及びトンネル掘削機
CN105257311A (zh) * 2015-11-17 2016-01-20 中铁工程装备集团有限公司 一种软岩大断面分部施工截割装置
CN106285709A (zh) * 2016-10-31 2017-01-04 中铁工程装备集团有限公司 一种用于硬岩矩形切削断面的偏心滚刀平动刀盘
CN208502784U (zh) * 2018-07-25 2019-02-15 中铁工程装备集团有限公司 组合式线性切削硬岩隧道开挖装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1322988A3 (ru) * 1979-02-05 1987-07-07 Дзе Роббинс Компани (Фирма) Буровой рабочий орган проходческой машины
JPH05125892A (ja) * 1991-11-01 1993-05-21 Komatsu Ltd 斜坑拡大用トンネル掘進機
JPH0842290A (ja) * 1994-07-29 1996-02-13 Ohbayashi Corp 岩盤トンネル掘削工法及びそれに用いるアーチ掘進機
JPH11148299A (ja) * 1997-11-17 1999-06-02 Toda Constr Co Ltd 自由断面掘削機
JP2000104489A (ja) * 1998-09-28 2000-04-11 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd トンネル掘削機
JP2001073688A (ja) * 1999-09-07 2001-03-21 Kansai Electric Power Co Inc:The シールド掘進機及びトンネル掘削機
CN105257311A (zh) * 2015-11-17 2016-01-20 中铁工程装备集团有限公司 一种软岩大断面分部施工截割装置
CN106285709A (zh) * 2016-10-31 2017-01-04 中铁工程装备集团有限公司 一种用于硬岩矩形切削断面的偏心滚刀平动刀盘
CN208502784U (zh) * 2018-07-25 2019-02-15 中铁工程装备集团有限公司 组合式线性切削硬岩隧道开挖装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109798123A (zh) * 2019-03-15 2019-05-24 吴磊 一种可拆卸型隧道开采用盾构机刀盘
CN109798123B (zh) * 2019-03-15 2020-05-22 中铁电建重型装备制造有限公司 一种可拆卸型隧道开采用盾构机刀盘
CN110284881A (zh) * 2019-06-17 2019-09-27 长安大学 一种盘式破碎机
CN110284881B (zh) * 2019-06-17 2020-11-27 长安大学 一种盘式破碎机
CN111101963A (zh) * 2020-01-06 2020-05-05 中铁隧道集团三处有限公司 一种组合式线性切削硬岩隧道开挖装置
CN111101963B (zh) * 2020-01-06 2021-04-06 中铁隧道集团三处有限公司 一种组合式线性切削硬岩隧道开挖装置
CN113107497A (zh) * 2021-04-14 2021-07-13 中铁工程服务有限公司 一种硬岩隧道掘进施工方法
CN113107497B (zh) * 2021-04-14 2022-07-29 中铁工程服务有限公司 一种硬岩隧道掘进施工方法
CN115162446A (zh) * 2022-07-29 2022-10-11 广州筑金基础工程机械技术有限责任公司 一种铣槽机用滚刀与牙轮复合刀盘

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108756925A (zh) 一种组合式线性切削硬岩隧道开挖装置
CN101349533B (zh) 一种下山巷道掘进炮眼布置方式
CN107524443B (zh) 不稳固特厚大矿体跨步连续自然崩落采矿方法
CN205935007U (zh) 适用于挖掘渠道的挖掘机铲斗及挖掘机
CN104863592A (zh) 一种大结构分段凿岩阶段出矿嗣后充填采矿法
CN102011590B (zh) 一种矿山井下双采场底部结构
CN208502784U (zh) 组合式线性切削硬岩隧道开挖装置
CN111594210A (zh) 一种硬岩隧道施工方法
RU94030482A (ru) Устройство для очистной выемки подземных горных выработок, способ очистной выемки с помощью устройства и применение секции устройства
CN202882917U (zh) 一种可更换顶部截割刃的新型截割头
CN108952744A (zh) 一种搭载滚刀破岩的悬臂掘进机及其施工方法
CN109854254B (zh) 一种邻近高铁双线大断面隧道悬臂掘进机施工工艺
CN201843613U (zh) 采掘冲铲
CN212177137U (zh) 一种矩形掘进机
CN111255474B (zh) 一种多角度破岩悬臂掘进机的硬岩刀盘
CN113356847A (zh) 一种涨压破岩设备和隧道涨压破岩施工方法
WO2018133744A1 (zh) 一种用于地下建筑的切槽装置及其施工法
CN109653756B (zh) 一种矩形断面硬岩掘进机及其施工方法
CN209354152U (zh) 简易式硬岩tbm
CN209494569U (zh) 一种新型煤巷快速掘进机
CN202831029U (zh) 一种挖掘机裂土器
CN111911180B (zh) 一种悬臂式掘进机截割机构及其控制系统
CN211924170U (zh) 一种半马盾构机的开挖装置及掘进机
CN208669316U (zh) 一种搭载滚刀破岩的悬臂掘进机
CN208220799U (zh) 一种新型盾构机刀具

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination