CN110023588B - 在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置 - Google Patents

在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置 Download PDF

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CN110023588B CN201780074749.2A CN201780074749A CN110023588B CN 110023588 B CN110023588 B CN 110023588B CN 201780074749 A CN201780074749 A CN 201780074749A CN 110023588 B CN110023588 B CN 110023588B
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Abstract

本发明揭示在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置，上述在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置包括：挖掘体(100)，具有旋转刀盘(110)及前进移动部(120)，上述旋转刀盘(110)通过旋转来对岩石进行穿孔挖掘，上述前进移动部(120)用于使上述旋转刀盘(110)前进；夹持体(200)，设置于上述挖掘体(100)的前进移动部(120)的外部面，紧贴在被挖掘的岩石面，当上述挖掘体(100)前进移动时，对挖掘体(100)进行支撑；加固体(300)，设置于上述挖掘体(100)的旋转刀盘(110)与上述夹持体(200)之间，当穿孔挖掘岩石时，对断层破碎区间进行加固；以及管片(400)，通过上述加固体(300)在上述断层破碎区间施工，上述加固体(300)包括：加固体外罩部(310)，包围上述挖掘体(100)的前进移动部(120)的外部面，具有轴承部(311)；加固体旋转部(320)，通过支撑框架部(321)来与上述加固体外罩部(310)相连接，位于上述加固体外罩部(310)的周围部，沿着内周面设置联动齿轮(322)；加固体旋转马达(330)，具有与上述加固体旋转部(320)的联动齿轮(322)啮合的驱动齿轮(331)；第一气缸部(340)及第二气缸部(350)，通过加固体托架(341)、(351)来与上述加固体旋转部(320)相连接；第一连接部(360)，一侧与上述第一气缸部(340)相连接；第二连接部(370)，一侧与上述第二气缸部(350)相连接；以及管片装置机(380)，与上述第一连接部(360)的另一侧和上述第二气缸部(350)的另一侧相连接，具有与上述管片(400)相连接的连接突起部(381)。

Description

在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置
技术领域
本发明涉及在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置，更详细地，涉及在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置，即，在利用在前方设置刀盘的隧道掘进机(Tunnel Boring Machine)来挖掘岩石的过程中，在到达软土地基的情况下，通过钢管片优先执行对于软土地基的加固作业。
背景技术
通常，用于挖掘隧道的工法包括作为传统工法的美国钢铁支持方法(ASSM，American Steel Support Method)，作为最新工法的新奥法施工法(NATM，New AustrianTunneling Method)、隧道掘进机(Tunnel Boring Machine method)或盾构法(ShieldTunnel)。
其中，作为传统工法的美国钢铁支持方法为将木材或铁材拱门(Arch)支护、混凝土衬彻作为主支护体使用来支撑因地面松动而下沉的岩石的方式，因此，是稳定性极低的传统工法。
并且，新奥法施工法为导入将构成隧道的周边岩石自身使用为支护体，将喷射混凝土或岩栓(Rock Bolt)使用为辅助支护体的岩石力学概念的工法，新奥法施工法对地基变化的适应性优秀，适用剖面的范围广泛，在一般条件下是经济性极为优秀的工法。
并且，隧道掘进机工法为主要在岩石隧道中，通过前剖面隧道挖掘机以压碎或切削进行挖掘的机械式挖掘工法，将周边岩石自身用为支护体来形成力学上稳定的圆形结构，因此，可以大幅度减少如喷射混凝土或岩栓的支撑材料。
并且，盾构法是指将称为盾构(Shield)的坚硬的钢材圆筒型挖掘机推入地基中，在防止其前端部地基的坍塌的情况下进行挖掘，在盾构机械后方部构建支撑挖掘剖面的支护板或盖板(管片)，反复这种前端挖掘和后方PC管片盖板的构建并挖掘隧道的工法。
如上所述的隧道工法根据施工现场位置或地质、地基形状、周边环境、施工期间等分别选择性地使用。
在如上所述的隧道工法中，在穿透坚硬的岩石来挖掘隧道的隧道掘进机的情况下，在通过隧道掘进机挖掘坚硬的岩石来挖隧道的过程中，与新奥法施工相比，岩石的洞穴坍塌显著降低，因此，可减少喷射混凝土或岩栓或辅助工法、支撑板、盖板等，从而具有成本节减、施工期间的缩减的优点。
另一方面，当岩石隧道挖掘施工时，根据区间发生软土地基(断层破碎区间)，在通过如上所述的软土地基的情况下，作为挖掘装置的隧道掘进机的进行艰难，因此，挖掘作业将被中断并进行对于软土地基的加固作业。
在以往软土地基的加固作业中，在中断进行工作中的挖掘装置之后，工作人员为了确保软土地基的稳定性，以往进行了岩栓或强力支护、喷射混凝土、前钻孔、水泥灌浆作业来实施对于软土地基的加固作业之后再次启动挖掘装置。
如上所述，在工作人员进行对于软土地基的加固作业的过程中，在刀盘、头部套管正后方上部很难确保基于软土地基的坍塌的工作人员的安全，很难进行在狭隘的空间中的加固作业，从而导致基于加固作业的作业时间，并以此导致作业效率性的大幅度降低。
进而，在作为岩石隧道的挖掘装置的隧道掘进机的情况下，使前方侧的刀盘前进的结构引出夹持器来紧贴在隧道壁面并固定挖掘装置的本体之后，利用液压气缸来使刀盘前进，因此，在软土地基的情况下，在为了固定挖掘装置的本体而将夹持器紧贴在软土地基的隧道壁面的情况下，通过紧贴压力，软土地基会直接崩塌并坍塌，且夹持器的支撑力将显著降低。
并且，在进行以往的加固作业之后，在利用隧道掘进机来进行挖掘的过程中，会发生夹持器与经加固作业的强力支护之间的滑动，以往设计的强力支护的间隔宽到1m～1.5m，为了确保安全性，实际以2cm～30cm的间隔紧凑地施工强力支护。即使这样进行施工，因在强力支护与隧道壁面由于塌方坍塌而引起的超挖，强力支护无法通过夹持器坚固地支撑挖掘装置的本体，强力支护变形变得严重，从而，当挖掘时，将发生保持线性的问题。
观察现有技术，提出了作为授权专利10-0964205号的隧道用衬彻管片，这通过相互组装来覆盖隧道的内壁面，上述隧道用衬彻管片包括：表面板，支撑隧道的内壁面部分；紧固单元，使得与表面板相邻的其他衬彻管片的表面板相互紧固；密封部件，气密性地密封衬彻管片的紧固部分；混凝土浇注孔，以可在表面板与隧道的内壁面之间填充混凝土的方式形成于表面板，上述紧固单元包括：第一紧固板，以可使沿着隧道的周围方向相的邻表面板的两侧末端部分相互螺丝紧固的方式形成于表面板的两侧末端部分；以及第二紧固板，以可使沿着隧道的长度方向相邻的表面板的两侧侧面部分相互螺丝紧固的方式形成于表面板的两侧侧面部分。
在这种现有技术中，容易向隧道内部搬入管片，并提高对于多个管片的组装性。
但是，在现有技术的情况下，由于采用将在刀盘的周围部具有坍塌保护体的挖掘装置进行利用的盾构法，因此，未设置夹持器的挖掘装置很难适用于在通过夹持器支撑本体的状态下通过液压气缸前进且在刀盘未设置坍塌保护体的隧道掘进机工法，对于盾构隧道掘进机工法而言，与管片(钢材、PC管片)的掘进时的推进力通过在隧道掘进方向的管片剖面部位从液压气缸获得推力来进行掘进的方法存在不同之处，即使适用，也依然无法解决夹持器与管片之间发生滑动的问题。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于，提供在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置，即，当利用设置有夹持器并通过液压气缸使刀盘前进的隧道掘进机挖掘岩石隧道时，对于软土地基的加固作业将迅速地进行，以可确保工作人员的安全的方式在头部套管后端板剖面的上部设置环形态的安全的作业空间来进行保护，可以防止夹持器与管片的滑动。
解决问题的方案
用于实现上述目的的本发明的在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置包括：挖掘体，具有旋转刀盘及前进移动部，上述旋转刀盘通过旋转来对岩石进行穿孔挖掘，上述前进移动部用于使上述旋转刀盘前进；夹持体，设置于上述挖掘体的前进移动部的外部面，紧贴在被挖掘的岩石面，当上述挖掘体前进移动时，对挖掘体进行支撑；加固体，设置于上述挖掘体的旋转刀盘与上述夹持体之间，当穿孔挖掘岩石时，对断层破碎区间进行加固；以及管片，通过上述加固体在上述断层破碎区间施工，上述加固体包括：加固体外罩部，包围上述挖掘体的前进移动部的外部面，具有轴承部；加固体旋转部，通过支撑框架部来与上述加固体外罩部相连接，位于上述加固体外罩部的周围部，沿着内周面设置联动齿轮；加固体旋转马达，具有与上述加固体旋转部的联动齿轮啮合的驱动齿轮；第一气缸部及第二气缸部，通过加固体托架来与上述加固体旋转部相连接；第一连接部，一侧与上述第一气缸部相连接；第二连接部，一侧与上述第二气缸部相连接；以及管片装置机，与上述第一连接部的另一侧和上述第二气缸部的另一侧相连接，具有与上述管片相连接的连接突起部。
进而，上述管片包括：上面板，通孔形成有多个第一紧固孔；下面板，通孔形成有多个第二紧固孔；左面板，通孔形成有多个第三紧固孔；右面板，通孔形成有多个第四紧固孔；前面板，连接上述上面板、下面板、左面板及右面板来位于前方侧，设置有分别与上述第一紧固孔、第二紧固孔、第三紧固孔及第四紧固孔相对应的紧固槽部，当通过上述前进移动部来使上述挖掘体前进移动时，上述夹持体与上述前面板紧贴；后面板，连接上述上面板、下面板、左面板及右面板来位于后方侧；以及紧固部，贯通上述前面板和后面板，当紧贴在断层破碎区间时，与上述管片装置机的连接突起部相连接，在紧贴在断层破碎区间之后紧固膨胀螺栓。
进而，上述夹持体包括：夹持体外罩部，包围上述前进移动部的外部面，具有夹持器气缸；进退动作部，与上述夹持器气缸相连接，通过上述夹持器气缸的动作，从上述夹持体外罩部前进或后退；以及夹持器，与上述进退动作部相连接。
进而，在上述夹持器的表面还设置防滑垫部，上述防滑垫部用于提高与在通过上述旋转刀盘穿孔挖掘的岩石面或上述断层破碎区间施工的管片之间的紧贴力。
进而，在上述加固体还设置探针钻机挂置体，能够在上述探针钻机挂置体挂置用于对被挖掘的岩石隧道的断层破碎区间进行前方钻孔的探针钻机。
进而，上述探针钻机挂置体包括：第一挂置托架，与上述加固体旋转部相连接；第二挂置托架，与上述加固体外罩部相连接；第一挂置体气缸，与上述第二挂置托架相连接；挂置体外罩，具有与上述第一挂置托架铰链连接的第一铰链托架，与和上述第二挂置托架相连接的第一挂置体气缸铰链连接，具有钻机挂置部；以及钻机驱动部，用于使挂置于上述钻机挂置部的探针钻机旋转动作。
发明的效果
本发明具有如下效果，即，当地下岩石隧道挖掘时，随着通过管片对断层破碎区间进行加固来支撑，通过基于夹持器的紧贴支撑力前进的隧道掘进机(Tunnel BoringMachine method)所进行的岩石隧道挖掘施工变得轻松，不仅如此，当利用隧道掘进机的岩石隧道挖掘施工时，将缩减断层破碎区间的施工期间，而且还可减少施工成本并可防止工作人员的安全事故的发生。
附图说明
图1为示出在本发明的在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置的结构图。
图2为示出本发明的在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置的部分省略立体图。
图3为示出本发明的在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置的结构主要部分立体图。
图4为示出本发明的在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置的另一结构主要部分的结构图。
图5为通过本发明的在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置设置管片的状态的结构图。
图6及图7为通过本发明的在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置来使管片紧贴在岩石隧道面的状态及工作状态的结构图。
图8至图10为分别示出本发明的在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置的立体图及结构图。
图11为通过本发明的在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置施工管片的状态的结构图。
图12为示出本发明的在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置的夹持体紧贴在管片之前的状态的结构图。
图13为示出本发明的在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置的夹持体紧贴在管片的状态的结构图。
图14为示出本发明的在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置的夹持体紧贴在管片之前的状态的放大结构图。
图15为示出本发明的在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置的另一实施例的结构图。
图16为示出本发明的在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置的另一实施例的结构主要部分的放大结构图。
具体实施方式
以下，通过对于参照附图的实施例的说明，将更加明确地说明出上述目的之外的本发明的其他目的及特征。
只要并未特殊定义，包括技术或科学术语在内的在此使用的所有术语的含义与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的含义相同。通常使用的词典中定义的术语的含义应解释成与相关技术在文脉上所具有的含义相同，只要在本申请中并未明确定义，不能被解释成理想化或过度形式化的含义。
以下，参照附图，更加详细说明本发明实施例的在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置。
如图所示，本发明的在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置包括：挖掘体100，具有旋转刀盘110及前进移动部120，上述旋转刀盘110通过旋转来对岩石进行穿孔挖掘，上述前进移动部120用于使上述旋转刀盘110前进；夹持体200，设置于上述挖掘体100的前进移动部120的外部面，紧贴在被挖掘的岩石面，当上述挖掘体100前进移动时，对挖掘体100进行支撑；加固体300，设置于上述挖掘体100的旋转刀盘110与上述夹持体200之间，当穿孔挖掘岩石时，对断层破碎区间进行加固；以及管片400，通过上述加固体300在上述断层破碎区间施工。
在如上所述的本发明中，挖掘体100通过前进移动部120前进并通过旋转刀盘110的旋转来进行岩石隧道挖掘。
当上述挖掘体100通过上述前进移动部120前进设定距离来通过旋转刀盘110挖掘岩石隧道时，上述夹持体200紧贴在岩石隧道面来支撑挖掘体100的前进运动，若挖掘体100移动设定距离，则在与岩石隧道面隔开的状态下，沿着上述前进移动部120向上述挖掘体100侧移动设定距离。
在反复进行如上所述的动作的过程中进行岩石隧道挖掘作业，通常，当除断层破碎区间之外的岩石隧道挖掘作业时，通过坚硬的岩石，上述夹持体200紧贴在岩石隧道面之后强力地推开岩石隧道面并支撑上述挖掘体100的前进移动，在此情况下，对于夹持体200推动岩石隧道面的对应力坚固，相反，对于作为断层与断层相接的软土地基的断层破碎区间而言，在夹持体200推开断层破碎区间的岩石隧道面的情况下，岩石隧道面将坍塌或无法坚固地固定夹持体200。
由此，在本发明中，通过上述加固体300进行对于岩石隧道的断层破碎区间的加固作业，从而可以预先防止岩石隧道的断层破碎区间的坍塌及工作人员的安全事故。
本发明的加固体300包括：加固体外罩部310，包围上述挖掘体100的前进移动部120的外部面，具有轴承部311；加固体旋转部320，通过支撑框架部321来与上述加固体外罩部310相连接，位于上述加固体外罩部310的周围部，沿着内周面设置联动齿轮322；加固体旋转马达330，具有与上述加固体旋转部320的联动齿轮322啮合的驱动齿轮331；第一气缸部340及第二气缸部350，通过加固体托架341、351来与上述加固体旋转部320相连接；第一连接部360，一侧与上述第一气缸部340相连接；第二连接部370，一侧与上述第二气缸部350相连接；以及管片装置机380，与上述第一连接部360的另一侧和上述第二气缸部350的另一侧相连接，具有与上述管片400相连接的连接突起部381。
上述第一连接部360和第二连接部370分别通过与一侧相连接的第一气缸部340和第二气缸部350来进行工作，从而，向上述加固体300的加固体外罩部310侧拉动上述第一连接部360和第二连接部370的另一侧分别相连接的管片装置机380，或从加固体外罩部310推开上述第一连接部360和第二连接部370的另一侧分别相连接的管片装置机380。
通过如上所述的动作，可将与上述管片装置机380相连接的上述管片400紧贴在断层破碎区间的岩石隧道面，因此，工作人员轻松地相对于圆形的岩石隧道面以放射状施工设置很重的管片。
即，当对于断层破碎区间的岩石隧道面进行加固作业时，将上述管片400与上述管片装置机380连接之后，若使上述第一气缸部340和第二气缸部350进行工作来推开上述第一连接部360和第二连接部370，则从上述加固体外罩310推开一侧与上述第一气缸部340和第二气缸部350分别铰链连接的上述第一连接部360和第二连接部370并使上述管片装置机380接近断层破碎区间的岩石隧道面，从而使得与上述管片装置机380相连接的管片400紧贴在岩石隧道面。
只要通过如上所述的方式在断层破碎区间的岩石隧道面以放射状设置多个管片400即可，在此情况下，多个管片400分别通过螺栓和螺母相互坚固地固定。
上述第一气缸部340、第二气缸部350、第一连接部360、第二连接部370及管片装置机380通过上述加固体旋转部320和加固体托架341、351相连接，因此，根据上述加固体旋转部320的旋转动作，上述第一气缸部340、第二气缸部350、第一连接部360、第二连接部370及管片装置机380可以旋转，从而可以在圆形的岩石隧道面以放射状设置多个管片400。
上述加固体旋转部320的旋转动作通过具有与在上述加固体旋转部320所设置的联动齿轮322啮合的驱动齿轮331的加固体旋转马达330的动力来进行，若驱动上述加固体旋转马达330，则上述驱动齿轮331将进行旋转，由此，通过使得与上述驱动齿轮331啮合的上述联动齿轮322进行旋转来使沿着内周面设置上述联动齿轮322的上述加固体旋转部320进行旋转。
上述管片400由钢铁材料形成，因此，与由以往的混凝土材质形成的管片相比，移动性、设置性及作业性将大幅度提高。
如上所述的本发明的管片400包括：上面板410，通孔形成有多个第一紧固孔411；下面板420，通孔形成有多个第二紧固孔421；左面板430，通孔形成有多个第三紧固孔431；右面板440，通孔形成有多个第四紧固孔441；前面板450，连接上述上面板410、下面板420、左面板430及右面板440来位于前方侧，设置有分别与上述第一紧固孔411、第二紧固孔421、第三紧固孔431及第四紧固孔441相对应的紧固槽部451，当通过上述前进移动部120来使上述挖掘体100前进移动时，上述夹持体200与上述前面板450紧贴；后面板460，连接上述上面板410、下面板420、左面板430及右面板440来位于后方侧；以及紧固部470，贯通上述前面板450和后面板460，当紧贴在断层破碎区间时，与上述管片装置机380的连接突起部381相连接，在紧贴在断层破碎区间之后紧固膨胀螺栓A。
在此情况下，在上述前面板450和后面板460的内侧还设置额外的加固筋，从而可进一步提高本发明的管片400的耐久新及坚固性。
在本发明的管片400设置后面板460的原因如下，即，通过后面板460来提高断层破碎区间的岩石隧道面的紧贴性及对于岩石隧道面的遮挡面积。
并且，设置前面板450的原因如下，即，本发明的在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置由通过夹持体200的支撑力前进移动的隧道掘进机(TunnelBoring Machine)形成，因此，夹持体200紧贴在前面板450并被支撑。
当上述多个第一紧固孔411、第二紧固孔421、第三紧固孔431、第四紧固孔441以放射状连接多个管片400来设置施工时，通过相互对应的各个紧固孔，利用螺栓和螺丝来固定多个管片400。
并且，设置分别与上述多个第一紧固孔411、第二紧固孔421、第三紧固孔431、第四紧固孔441相对应的紧固槽部451的原因如下，即，如上面板410、下面板420、左面板430、右面板440，上述多个第一紧固孔411、第二紧固孔421、第三紧固孔431、第四紧固孔441分别位于上述前面板450和后面板460的侧面，随之在相互连接多个管片400来紧贴的状态下，工作人员轻松进行通过上述紧固槽部451引入螺栓和螺母来通过相对应的多个紧固孔固定多个管片400的作业。
上述紧固部470贯通上述前面板450和后面板460而成，如上所述，使得紧固部470贯通设置于前面板450和后面板460的原因如下，即，通过上述管片400遮挡的断层破碎区间的短贴片工作(灰浆喷射作业)或向断层破碎区间的岩石隧道面侧注入快速灰浆水泥来尽快确保断层破碎区间的稳定性。
并且，在利用螺栓和螺母相互连接多个管片400的过程中，随着在上述紧固部470紧固膨胀螺栓A，可提高岩石隧道面与管片400之间的黏连性及坚固的结合性，从而，可预先防止沿着圆形的岩石隧道面以放射状设置的管片400的坍塌。
如上所述，利用加固体300和管片400，通过管片400的组装迅速进行对于断层破碎区间的加固作业，因此，可缩短施工期间并可获得成本节减效果，而且还可预先防止工作人员的安全事故。
本发明的上述夹持体200包括：夹持体外罩部210，包围上述前进移动部120的外部面，具有夹持器气缸211；进退动作部220，与上述夹持器气缸211相连接，通过上述夹持器气缸211的动作，从上述夹持体外罩部210前进或后退；以及夹持器230，与上述进退动作部220相连接。
如上所述的本发明的夹持体200通过上述夹持器气缸211的动作，即，夹持器气缸211的引出及引入动作，来使上述进退动作部220前进或后退，由此，与进退动作部220相连接的夹持器230向岩石隧道面侧前进并紧贴或者从岩石隧道面侧后退并解除紧贴。
在上述夹持器230的表面还可设置防滑垫部240，上述防滑垫部240用于提高与在通过上述旋转刀盘110穿孔挖掘的岩石面或上述断层破碎区间施工的管片之间的紧贴力，如上所述，随着还设置防滑垫部240，与管片400之间的紧贴力及对于接触面的摩擦力得到提高，不仅如此，与未设置管片400的岩石隧道面之间的紧贴力及对于接触面的摩擦力大幅度提高，从而，当挖掘体100前进移动时，可以坚固地支撑挖掘体100。
在上述加固体300还设置探针钻机挂置体500，可在探针钻机挂置体500挂置用于对被挖掘的岩石隧道的断层破碎区间进行前进钻孔的探针钻机D。
上述探针钻机挂置体500包括：第一挂置托架510，与上述加固体300的加固体旋转部320相连接；第二挂置托架520，与上述加固体外罩部310相连接；第一挂置体气缸530，与上述第二挂置托架520相连接；挂置体外罩550，具有与上述第一挂置托架510铰链连接的第一铰链托架540，与和上述第二挂置托架520相连接的第一挂置体气缸530铰链连接，具有钻机挂置部551；以及钻机驱动部560，用于使挂置于上述钻机挂置部551的探针钻机D旋转动作。
随着上述探针钻机挂置体500通过第一挂置托架510来与上述加固体旋转部320相连接，可根据上述加固体旋转部320的旋转动作，来使上述探针钻机挂置体500进行旋转，因此，可以进行对于以圆形挖掘的断层破碎区间的多方向近距离前方地质勘探。
如上所述，当在进行岩石隧道挖掘作业的过程中因在前方上部发生中、大规模的崩塌而需以规定间隔对上部面进行前钻孔(fore poling)、水泥灌浆(pre-grouting)加固作业时，在将挂置于上述探针钻机挂置体500的探针钻机D安装于上述探针钻机挂置体500之后进行穿孔并进行加固作业。
如上所述，在本发明中，通过具体结构要素等的特定事项和限定的实施例及附图来说明了本发明，但这仅是为了帮助更加进一步理解本发明的整体内容而提供，本发明并不局限于上述实施例，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员，就可从上述记载进行多种修改及变形。
因此，本发明的思想并不局限于以上说明的实施例，发明要求保护范围和具有与上述发明要求保护范围等同的变形的所有内容均属于本发明思想的范畴。

Claims (5)

1.一种在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置，其特征在于，
包括：
挖掘体(100)，具有旋转刀盘(110)及前进移动部(120)，上述旋转刀盘(110)通过旋转来对岩石进行穿孔挖掘，上述前进移动部(120)用于使上述旋转刀盘(110)前进；
夹持体(200)，设置于上述挖掘体(100)的前进移动部(120)的外部面，紧贴在被挖掘的岩石面，当上述挖掘体(100)前进移动时，对挖掘体(100)进行支撑；
加固体(300)，设置于上述挖掘体(100)的旋转刀盘(110)与上述夹持体(200)之间，当穿孔挖掘岩石时，对断层破碎区间进行加固；以及
管片(400)，通过上述加固体(300)在上述断层破碎区间施工，
上述加固体(300)包括：
加固体外罩部(310)，包围上述挖掘体(100)的前进移动部(120)的外部面，具有轴承部(311)；
加固体旋转部(320)，通过支撑框架部(321)来与上述加固体外罩部(310)相连接，位于上述加固体外罩部(310)的周围部，沿着内周面设置联动齿轮(322)；
加固体旋转马达(330)，具有与上述加固体旋转部(320)的联动齿轮(322)啮合的驱动齿轮(331)；
第一气缸部(340)及第二气缸部(350)，通过加固体托架(341)、(351)来与上述加固体旋转部(320)相连接；
第一连接部(360)，一侧与上述第一气缸部(340)相连接；
第二连接部(370)，一侧与上述第二气缸部(350)相连接；以及
管片装置机(380)，与上述第一连接部(360)的另一侧和上述第二连接部(370)的另一侧相连接，具有与上述管片(400)相连接的连接突起部(381)，
上述管片(400)包括：
上面板(410)，通孔形成有多个第一紧固孔(411)；
下面板(420)，通孔形成有多个第二紧固孔(421)；
左面板(430)，通孔形成有多个第三紧固孔(431)；
右面板(440)，通孔形成有多个第四紧固孔(441)；
前面板(450)，连接上述上面板(410)、下面板(420)、左面板(430)及右面板(440)来位于前方侧，设置有分别与上述第一紧固孔(411)、第二紧固孔(421)、第三紧固孔(431)及第四紧固孔(441)相对应的紧固槽部(451)，当通过上述前进移动部(120)来使上述挖掘体(100)前进移动时，上述夹持体(200)与上述前面板(450)紧贴；
后面板(460)，连接上述上面板(410)、下面板(420)、左面板(430)及右面板(440)来位于后方侧；以及
紧固部(470)，贯通上述前面板(450)和后面板(460)，当紧贴在断层破碎区间时，与上述管片装置机(380)的连接突起部(381)相连接，在紧贴在断层破碎区间之后紧固膨胀螺栓(A)。
2.根据权利要求1所述的在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置，其特征在于，上述夹持体(200)包括：
夹持体外罩部(210)，包围上述前进移动部(120)的外部面，具有夹持器气缸(211)；
进退动作部(220)，与上述夹持器气缸(211)相连接，通过上述夹持器气缸(211)的动作，从上述夹持体外罩部(210)前进或后退；以及
夹持器(230)，与上述进退动作部(220)相连接。
3.根据权利要求2所述的在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置，其特征在于，在上述夹持器(230)的表面还设置防滑垫部(240)，上述防滑垫部(240)用于提高与在通过上述旋转刀盘(110)穿孔挖掘的岩石面或上述断层破碎区间施工的管片(400)之间的紧贴力。
4.根据权利要求1所述的在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置，其特征在于，在上述加固体(300)还设置探针钻机挂置体(500)，能够在上述探针钻机挂置体(500)挂置用于对被挖掘的岩石隧道的断层破碎区间进行前方钻孔的探针钻机。
5.根据权利要求4所述的在改良型隧道掘进机岩石隧道中的软土地基挖掘加固装置，其特征在于，上述探针钻机挂置体(500)包括：
第一挂置托架(510)，与上述加固体(300)的加固体旋转部(320)相连接；
第二挂置托架(520)，与上述加固体外罩部(310)相连接；
第一挂置体气缸(530)，与上述第二挂置托架(520)相连接；
挂置体外罩(550)，具有与上述第一挂置托架(510)铰链连接的第一铰链托架(540)，与和上述第二挂置托架(520)相连接的第一挂置体气缸(530)铰链连接，具有钻机挂置部(551)；以及
钻机驱动部(560)，用于使挂置于上述钻机挂置部(551)的探针钻机(D)旋转动作。
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