一种简易式硬岩TBM的制作方法

本发明涉及隧道施工设备，特别是指一种简易式硬岩tbm。

背景技术：

目前对于硬岩隧道的开挖主要采用两种方式：钻爆法和全断面tbm开挖法。钻爆法施工作为一种传统的隧道开挖方法存在着可控性差、成本高和工人劳动强度大等缺点。而全断面tbm开挖法仅适用于大长隧道的开挖，隧道长度较长时才具有一定的经济性，同时传统的全断面硬岩掘进机均为回转式结构，需配备主轴承，主驱动电机或者液压马达，结构复杂，维护困难，且成本较高。开挖断面单一，只能开挖圆形断面。因此针对小断面、短距离的隧道工程，现有的硬岩隧道的开挖方法并不适用。

技术实现要素：

本发明提出一种简易式硬岩tbm，解决了现有硬岩隧道施工方法在小断面、短距离的隧道工程中不适用的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种简易式硬岩tbm，包括稳定器总成，所述的稳定器总成上设摆动式刀盘总成，稳定器总成与滑梁总成连接，滑梁总成内设出渣装置总成，稳定器总成与推进支撑系统连接，滑梁总成与推进支撑系统滑动配合。

所述的摆动式刀盘总成的两侧均与摆动总成铰接，摆动总成与稳定器总成铰接。

所述的摆动总成为摆动油缸。

所述的摆动式刀盘总成包括滚刀和刀盘主结构，滚刀设在刀盘主结构上。

所述的摆动式刀盘总成为弧形刀盘。

所述的稳定器总成包括稳定器伸缩支腿和稳定器主结构，稳定器伸缩支腿设在稳定器主结构上。

所述的稳定器主结构上设有人孔，人孔处设有防尘盖板。

所述的推进支撑系统包括推进总成和撑靴总成，推进总成与稳定器总成连接，推进总成与撑靴总成连接。

所述推进总成为推进油缸。

所述的撑靴总成包括撑靴伸缩支腿和撑靴主结构，撑靴伸缩支腿设在撑靴主结构上。

所述的出渣装置总成包括拨渣星轮和输送皮带机，拨渣星轮设在输送皮带机的进料端，输送皮带机的进料端位于稳定器总成内。

所述的稳定器总成上设至少一组摆动式刀盘总成。

本发明的优点：创造性的采用摆动式刀盘进行硬岩破岩，结构简单，不需要主轴承、主驱动电机或马达等一系列维护困难、成本较高的部件；同时，可改变刀盘的结构从而可以开挖多种断面形状，如类矩形、上下带拱形断面等；另外，还可根据工程需要，将多台设备组合分块开挖，可有效解决上软下硬等地质分布不均的难题。总之，本设备结构简单、灵活方便，适用于小断面、短距离、围岩稳定的硬岩矩形断面施工。

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为本发明主剖视图。

图2为本发明摆动式刀盘总成结构示意图。

图3为本发明稳定器总成结构示意图。

图4为本发明撑靴总成结构示意图。

图5为本发明出渣装置总成结构示意图。

图6为本发明组合分块开挖示意图。

图中：1-摆动式刀盘总成、2-摆动总成、3-稳定器总成、4-推进总成、5-撑靴总成、6-滑梁总成、7-出渣装置总成；101-滚刀、102-刀盘主结构；301-稳定器伸缩支腿、302-稳定器主结构、303-防尘盖板；501-撑靴伸缩支腿、502-撑靴主结构；701-拨渣星轮、702-输送皮带机。

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所示，一种简易式硬岩tbm，包括摆动式刀盘总成1、摆动总成2、稳定器总成3、推进总成4、撑靴总成5、滑梁总成6和出渣装置总成7，摆动式刀盘总成1以销轴形式与稳定器总成3铰接在一起，摆动总成2前部铰接在摆动式刀盘总成1上，后部铰接在稳定器总成3上，稳定器总成3后部连接有推进总成4，推进总成4后部连接撑靴总成5，滑梁总成6前部以栓接的形式固定在稳定器总成3上，后部可在撑靴总成5的内腔中滑动，出渣装置总成7布置于稳定器总成3的前方和滑梁总成6的内部空腔中。

如图2所示，摆动式刀盘总成1，为弧形刀盘，包括滚刀101和刀盘主结构102，根据工程需要，刀盘可设计为上下或者左右摆动，从而带动滚刀滚压岩层破岩，破岩原理与普通圆形硬岩隧道掘进机相同。改变刀盘的结构形式可开挖多种隧道断面，比如顶部起拱形断面、类矩形断面等。

摆动总成2，为摆动油缸，主要为摆动式刀盘总成1提供切削扭矩，通过摆动总成2的伸缩动作，可使摆动式刀盘总成1上下或者左右摆动，滚压破岩。

如图3所示，稳定器总成3，包括稳定器伸缩支腿301和稳定器主结构302，设备工作时，稳定器伸缩支腿301伸出，撑在隧道洞壁上，抵消来自摆动式刀盘总成1破岩所带来的振动和反力，同时稳定器主结构302也为摆动式刀盘总成1、摆动总成2提供铰接受力点，稳定器主结构302内部设有人孔，可方便维护人员进入并进行换刀等维护作业，人孔处设置有防尘盖板303，用于阻隔开挖面扬尘。

推进总成4，为推进油缸，前端联接在稳定器总成3上，后部联接在撑靴总成5上，通过推进总成4的伸缩作用，可同时步进推动摆动式刀盘总成1和推动稳定器总成3前进，结合摆动总成2伸缩，实现挤压破岩。

如图4所示，撑靴总成5，包括撑靴伸缩支腿501和撑靴主结构502，工作时撑靴伸缩支腿501伸出，撑在隧道洞壁上，依靠撑靴伸缩支腿501与洞壁之间的摩擦力为推进总成4提供反推力，同时撑靴主结构502内部设有人孔，方便维护人员进入进行维护。

滑梁总成6，为一具有空腔的箱体结构，其前端固定在稳定器总成3上，后部可相对撑靴总成5的内腔滑行，滑梁总成6可为前方定向，同时，其内部的空腔可为输送皮带机702的安装提供空间。

如图5所示，出渣装置总成7，包括拨渣星轮701和输送皮带机702，切削下来的渣土在拨渣星轮的作用下，进入皮带机，输送至设备尾部。

进一步的，可根据断面尺寸和工程需求，在所述的稳定器总成3上设至少一组摆动式刀盘总成1，摆动式刀盘总成1为上下或左右摆动。例如，如图1所示，在稳定器总成3上设一组上下摆动的摆动式刀盘总成1，或在稳定器总成3上设两组或三组并排的摆动式刀盘总成1，或如图6所示，在稳定器总成3上设四组矩形排列的摆动式刀盘总成1。另外，也可根据工程的具体需求，将设备组合分块开挖，多台本技术的tbm组合在一起，共同完成隧道的开挖。

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。

技术特征：

技术总结
本发明提出一种简易式硬岩TBM，包括稳定器总成，所述的稳定器总成上设摆动式刀盘总成，稳定器总成与滑梁总成连接，滑梁总成内设出渣装置总成，稳定器总成与推进支撑系统连接，滑梁总成与推进支撑系统滑动配合。本发明的优点：创造性的采用摆动式刀盘进行硬岩破岩，结构简单，不需要主轴承、主驱动电机或马达等一系列维护困难、成本较高的部件；同时，可改变刀盘的结构从而可以开挖多种断面形状，如类矩形、上下带拱形断面等；另外，还可根据工程需要，将多台设备组合分块开挖，可有效解决上软下硬等地质分布不均的难题。总之，本设备结构简单、灵活方便，适用于小断面、短距离、围岩稳定的硬岩矩形断面施工。

技术研发人员：谭顺辉;肖威;王杜娟;吴彦星;贺飞;杨聚辉;吕旦;周倩;范磊;龚廷民;王小涛;刘娇;赵飞;谌文涛;闫扬义;袁征;冯琳;蒋鹏鹏;孙磊;冯猛;张九宇
受保护的技术使用者：中铁工程装备集团有限公司
技术研发日：2018.12.28
技术公布日：2019.03.22