CN112879021A - 一种隧道爆破工程用掘进装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了隧道掘进技术领域的一种隧道爆破工程用掘进装置，包括装置主体，所述装置主体位于岩土层内部，所述装置主体内腔左侧设有固定板，所述固定板左端面中心处设有壳体，所述壳体内腔设有驱动电机，所述驱动电机的电机轴贯穿壳体左端面至左侧，所述驱动电机的电机轴固定连接有连接板，所述连接板左端面固定连接有固定轴，所述固定轴外圈均匀设有连接杆，相邻所述连接杆末端固定连接有第一弧形板，相邻所述连接杆中部固定连接有第二弧形板，所述第一弧形板和第二弧形板左端面均匀设有矩形凸块，所述第一弧形板右端面均匀设有滚动装置，该装置结构简单，操作方便，有效提高掘进速度。

Description

一种隧道爆破工程用掘进装置
技术领域
本发明涉及隧道工程技术领域，具体为一种隧道爆破工程用掘进装置。
背景技术
本发明人迄今为止，针对使用隧道掘进机(TBM)而在地层中挖掘隧道的隧道掘进方法(TBM方法)，提出了一种如下所述构筑隧道的方法，即，利用圆筒状的掘进装置而先将位于隧道的外环部的地层以圆环状进行掘进的工序；以及利用配置在掘进装置内侧的重型设备将以圆柱状残留在掘进装置内侧的地层进行掘进的工序，从而构筑隧道，现有的隧道掘进设备掘进速度缓慢，掘进装置内部的土壤无法快速排出，导致掘进设置旋转缓慢，从而导致掘进速度降低，且现有的隧道掘进设备无法对隧道内部进行支撑，同时导致内部土壤崩塌或者无法是掘进设备前进，为此，我们提出一种隧道爆破工程用掘进装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种隧道爆破工程用掘进装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种隧道爆破工程用掘进装置，包括装置主体，所述装置主体位于岩土层内部，所述装置主体内腔左侧设有固定板，所述固定板左端面中心处设有壳体，所述壳体内腔设有驱动电机，所述驱动电机的电机轴贯穿壳体左端面至左侧，所述驱动电机的电机轴固定连接有连接板，所述连接板左端面固定连接有固定轴，所述固定轴外圈均匀设有连接杆，相邻所述连接杆末端固定连接有第一弧形板，相邻所述连接杆中部固定连接有第二弧形板，所述第一弧形板和第二弧形板左端面均匀设有矩形凸块，所述第一弧形板右端面均匀设有滚动装置，所述固定板左端面下部设有卷土装置，所述装置主体内腔下端面设有支撑柱，所述支撑柱上端面固定连接有卷土壳体，所述卷土壳体左端贯穿固定板至固定板左端，所述卷土壳体右端面设有伺服电机，所述伺服电机的电机轴贯穿卷土壳体右端面至卷土壳体内腔，所述伺服电机的电机轴固定连接有旋转杆，所述旋转杆左端延伸至卷土装置上部，所述旋转杆外部设有螺旋叶，所述卷土壳体下端面右侧设有漏料口，所述岩土层内腔右侧均匀设有盾构管件，所述装置主体右端面均匀设液压杆，所述液压杆另一端贴合盾构管件左端面。
优选的，所述滚动装置包括T字形凹槽、T字形连接块、支撑架和滚动轮，所述第一弧形板右端面均设有T字形连接块，所述固定板左端面外圈设有T字形凹槽，所述T字形连接块安装于T字形凹槽内腔，所述T字形连接块右端面设有两组结构相同的支撑架，所述支撑架内腔右侧活动连接有滚动轮，所述滚动轮一端面贴合T字形凹槽内腔右端面。
优选的，所述卷土装置包括三角形腔体、步进电机、卷土杆、皮带和旋转轴，所述固定板左端面下部固连接有三角形腔体，所述三角形腔体内腔固定连接有步进电机，所述步进电机的电机轴贯穿三角形腔体上端面至上部，所述三角形腔体上端面前后两侧均活动连接有旋转轴，所述旋转轴外圈均匀设有卷土杆，所述步进电机的电机轴固定连接前侧所述旋转轴，前侧所述旋转轴外圈活动连接有皮带，所述皮带另一端活动连接有后侧所述旋转轴。
优选的，所述三角形腔体上端面均匀设有轴承，所述轴承内圈固定连接有旋转轴，所述旋转轴外圈下部设有皮带轮，所述皮带轮与皮带相匹配。
优选的，所述盾构管件左端面中部均设有安装槽，所述盾构管件右端面中部均设有安装块，所述安装块设置于安装槽内腔，所述安装块与安装槽相匹配。
优选的，所述连接杆设有八组，且八组连接杆在固定轴外圈呈环形阵列设置，所述连接杆左端面均匀设有圆锥形凸块，且圆锥形凸块的高度大于矩形凸块的高度。
优选的，所述固定板呈圆形板，且固定板的直径与装置主体内腔直径相等，所述第一弧形板外圈与装置主体内腔内壁之间设有间隙。
优选的，所述卷土壳体从右到左呈倾斜状，所述漏料口下部设有输送带。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过固定轴、连接杆、第一弧形板、第二弧形板、矩形凸块、连接板、驱动电机和滚动装置，驱动电机带动固定轴旋转，固定轴带动连接杆、第一圆弧板和第二圆弧板旋转，滚动装置保证第一圆弧板和第二圆弧板结构稳定，旋转方便。
2、通过卷土装置和卷土壳体配合，启动步进电机，保证卷土杆能够将土壤卷入卷土壳体下方，启动伺服电机，带动旋转杆和螺旋叶旋转，保证土壤能够被螺旋叶带动至卷土壳体上部，并从漏料口漏出，保证固定板左侧的突然能够快速排出，保证不影响固定轴的正常旋转，加快掘进速度。
3、通过盾构挂件和液压杆配合，保证液压杆能够带动装置主体向前运动，保证掘进速度正常，提高了掘进速度，同时盾构管件采用安装槽和安装块，保证盾构管件能够稳定连接，保证松软的土壤不会崩塌，从而保证隧道的稳定性。
附图说明
图1为本发明隧道爆破工程用掘进装置结构示意图；
图2为本发明掘进装置左视结构示意图；
图3为本发明滚动装置结构示意图；
图4为本发明卷土装置结构示意图。
图中：1、装置主体；2、岩土层；3、第一圆弧板；4、连接杆；5、连接板；6、固定轴；7、第二圆弧板；8、矩形凸块；9、驱动电机；10、旋转杆；11、壳体；12、固定板；13、螺旋叶；14、卷土壳体；15、伺服电机；16、漏料口；17、支撑柱；18、液压杆；19、盾构管件；20、三角形腔体；21、卷土杆；22、皮带；23、步进电机；24、旋转轴；25、T字形凹槽；26、支撑架；27、T字形连接块；28、滚动轮；
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做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。
请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种隧道爆破工程用掘进装置，包括装置主体1，装置主体1位于岩土层2内部，装置主体1内腔左侧设有固定板12，固定板12左端面中心处设有壳体11，壳体11内腔设有驱动电机9，驱动电机9的电机轴贯穿壳体11左端面至左侧，驱动电机9的电机轴固定连接有连接板5，连接板5左端面固定连接有固定轴6，固定轴6外圈均匀设有连接杆4，相邻连接杆4末端固定连接有第一弧形板3，相邻连接杆4中部固定连接有第二弧形板7，第一弧形板3和第二弧形板7左端面均匀设有矩形凸块8，第一弧形板3右端面均匀设有滚动装置，固定板12左端面下部设有卷土装置，壳体11上端面均匀设散热孔，保证驱动电机9工作时散发的热量排出，延长驱动电机9的使用寿命，且矩形凸块8为合金凸块，具有高强度的性能，保证硬质土壤能够被刮下。
请参阅图1和图2，装置主体1内腔下端面设有支撑柱17，支撑柱17上端面固定连接有卷土壳体14，卷土壳体14左端贯穿固定板12至固定板12左端，卷土壳体14右端面设有伺服电机15，伺服电机15的电机轴贯穿卷土壳体14右端面至卷土壳体14内腔，伺服电机15的电机轴固定连接有旋转杆10，旋转杆10左端延伸至卷土装置上部，旋转杆10外部设有螺旋叶13，卷土壳体14下端面右侧设有漏料口16，岩土层2内腔右侧均匀设有盾构管件19，装置主体1右端面均匀设液压杆18，液压杆18另一端贴合盾构管件19左端面，支撑柱17与卷土装置14下端面固定连接，旋转杆10的长度大于卷土壳体14的长度，保证土壤能够快速被提升，左右盾构管件19呈交错安装，保证隧道结构稳定。
请参阅图3，滚动装置包括T字形凹槽25、T字形连接块27、支撑架26和滚动轮28，第一弧形板3右端面均设有T字形连接块27，固定板12左端面外圈设有T字形凹槽25，T字形连接块27安装于T字形凹槽25内腔，T字形连接块27右端面设有两组结构相同的支撑架26，支撑架26内腔右侧活动连接有滚动轮28，滚动轮28一端面贴合T字形凹槽25内腔右端面，T字形连接块27与T字形凹槽25相匹配，保证土壤不会进入T字形凹槽内腔，影响正常旋转，滚动轮28保证第一圆弧板3正常旋转。
请参阅图4，卷土装置包括三角形腔体20、步进电机23、卷土杆21、皮带22和旋转轴24，固定板12左端面下部固连接有三角形腔体20，三角形腔体20内腔固定连接有步进电机23，步进电机23的电机轴贯穿三角形腔体20上端面至上部，三角形腔体20上端面前后两侧均活动连接有旋转轴24，旋转轴24外圈均匀设有卷土杆21，步进电机23的电机轴固定连接前侧旋转轴24，前侧旋转轴24外圈活动连接有皮带22，皮带22另一端活动连接有后侧旋转轴24，三角形腔体20上端面呈倾斜状，且卷土杆21与三角形腔体20上端面相平行，保证土壤能够快速被提升。
请参阅图4，三角形腔体20上端面均匀设有轴承，轴承内圈固定连接有旋转轴24，旋转轴24外圈下部设有皮带轮，皮带轮与皮带22相匹配，皮带22上部设有腔体，保证皮带22在腔体内部正常旋转，保证土壤不会阻挡皮带22旋转。
请参阅图1，盾构管件19左端面中部均设有安装槽，盾构管件19右端面中部均设有安装块，安装块设置于安装槽内腔，安装块与安装槽相匹配，保证盾构管件19形成一个圆环，保证隧道结构稳定。
请参阅图1，连接杆4设有八组，且八组连接杆4在固定轴6外圈呈环形阵列设置，连接杆4左端面均匀设有圆锥形凸块，且圆锥形凸块的高度大于矩形凸块8的高度，八组连接杆4保证第一圆弧板3和第二圆弧板7结构稳定，圆锥形凸块能够加快掘土深度，从而加快掘进速度。
请参阅图1，固定板12呈圆形板，且固定板12的直径与装置主体1内腔直径相等，第一弧形板3外圈与装置主体1内腔内壁之间设有间隙，保证土壤不会进入固定板12右侧，导致土壤无法排出，间隙保证第一圆弧板3能够正常旋转。
请参阅图1，卷土壳体14从右到左呈倾斜状，漏料口16下部设有输送带，倾斜状的卷土壳体14，能够保证输送带能够搭建，或者输送车能够方便接料。
工作原理：使用时，启动驱动电机9，驱动电机9旋转带动连接杆5旋转，连接板5带动固定轴6旋转，保证连接杆4旋转，从而带动第一圆弧板3和第二圆弧板7旋转，从而带动矩形凸块8和圆锥形凸块进行掘土，刮落下的突然通过第一圆弧板3与第二圆弧板7之间的空隙和第而圆弧板7与固定轴6之间的空隙进入连接杆4和固定板12之间，通过启动步进电机23，带动旋转轴24旋转，旋转轴24带动皮带22旋转，保证两组卷土杆21旋转，将土卷入卷土壳体14左侧下部，启动伺服电机15，保证旋转杆10和螺旋叶13旋转，将卷土壳体14左侧下部的土壤提升至漏料口16处，通过输送装置排出，岩土层2内腔左侧采用机械手搭建盾构管件19，保证液压杆18支撑装置主体1，保证装置主体1向左前进，再进行掘土工作。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种隧道爆破工程用掘进装置，包括装置主体(1)，其特征在于：所述装置主体(1)位于岩土层(2)内部，所述装置主体(1)内腔左侧设有固定板(12)，所述固定板(12)左端面中心处设有壳体(11)，所述壳体(11)内腔设有驱动电机(9)，所述驱动电机(9)的电机轴贯穿壳体(11)左端面至左侧，所述驱动电机(9)的电机轴固定连接有连接板(5)，所述连接板(5)左端面固定连接有固定轴(6)，所述固定轴(6)外圈均匀设有连接杆(4)，相邻所述连接杆(4)末端固定连接有第一弧形板(3)，相邻所述连接杆(4)中部固定连接有第二弧形板(7)，所述第一弧形板(3)和第二弧形板(7)左端面均匀设有矩形凸块(8)，所述第一弧形板(3)右端面均匀设有滚动装置，所述固定板(12)左端面下部设有卷土装置，所述装置主体(1)内腔下端面设有支撑柱(17)，所述支撑柱(17)上端面固定连接有卷土壳体(14)，所述卷土壳体(14)左端贯穿固定板(12)至固定板(12)左端，所述卷土壳体(14)右端面设有伺服电机(15)，所述伺服电机(15)的电机轴贯穿卷土壳体(14)右端面至卷土壳体(14)内腔，所述伺服电机(15)的电机轴固定连接有旋转杆(10)，所述旋转杆(10)左端延伸至卷土装置上部，所述旋转杆(10)外部设有螺旋叶(13)，所述卷土壳体(14)下端面右侧设有漏料口(16)，所述岩土层(2)内腔右侧均匀设有盾构管件(19)，所述装置主体(1)右端面均匀设液压杆(18)，所述液压杆(18)另一端贴合盾构管件(19)左端面。
2.根据权利要求1所述的一种隧道爆破工程用掘进装置，其特征在于：所述滚动装置包括T字形凹槽(25)、T字形连接块(27)、支撑架(26)和滚动轮(28)，所述第一弧形板(3)右端面均设有T字形连接块(27)，所述固定板(12)左端面外圈设有T字形凹槽(25)，所述T字形连接块(27)安装于T字形凹槽(25)内腔，所述T字形连接块(27)右端面设有两组结构相同的支撑架(26)，所述支撑架(26)内腔右侧活动连接有滚动轮(28)，所述滚动轮(28)一端面贴合T字形凹槽(25)内腔右端面。
3.根据权利要求2所述的一种隧道爆破工程用掘进装置，其特征在于：所述卷土装置包括三角形腔体(20)、步进电机(23)、卷土杆(21)、皮带(22)和旋转轴(24)，所述固定板(12)左端面下部固连接有三角形腔体(20)，所述三角形腔体(20)内腔固定连接有步进电机(23)，所述步进电机(23)的电机轴贯穿三角形腔体(20)上端面至上部，所述三角形腔体(20)上端面前后两侧均活动连接有旋转轴(24)，所述旋转轴(24)外圈均匀设有卷土杆(21)，所述步进电机(23)的电机轴固定连接前侧所述旋转轴(24)，前侧所述旋转轴(24)外圈活动连接有皮带(22)，所述皮带(22)另一端活动连接有后侧所述旋转轴(24)。
4.根据权利要求3所述的一种隧道爆破工程用掘进装置，其特征在于：所述三角形腔体(20)上端面均匀设有轴承，所述轴承内圈固定连接有旋转轴(24)，所述旋转轴(24)外圈下部设有皮带轮，所述皮带轮与皮带(22)相匹配。
5.根据权利要求1所述的一种隧道爆破工程用掘进装置，其特征在于：所述盾构管件(19)左端面中部均设有安装槽，所述盾构管件(19)右端面中部均设有安装块，所述安装块设置于安装槽内腔，所述安装块与安装槽相匹配。
6.根据权利要求1所述的一种隧道爆破工程用掘进装置，其特征在于：所述连接杆(4)设有八组，且八组连接杆(4)在固定轴(6)外圈呈环形阵列设置，所述连接杆(4)左端面均匀设有圆锥形凸块，且圆锥形凸块的高度大于矩形凸块(8)的高度。
7.根据权利要求1所述的一种隧道爆破工程用掘进装置，其特征在于：所述固定板(12)呈圆形板，且固定板(12)的直径与装置主体(1)内腔直径相等，所述第一弧形板(3)外圈与装置主体(1)内腔内壁之间设有间隙。
8.根据权利要求1所述的一种隧道爆破工程用掘进装置，其特征在于：所述卷土壳体(14)从右到左呈倾斜状，所述漏料口(16)下部设有输送带。
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