专利名称：一种中心轴式预切槽设备的制作方法
技术领域：
本发明属于隧道施工设备，具体涉及一种中心轴式预切槽设备。
背景技术：
近些年来国内的隧道施工项目，特别是地铁隧道的施工项目更是如雨后春笋般的在各大城市中展开。然而随着隧道的开挖，隧道所处的地址条件却越来越复杂，在未固结和软岩地层隧道施工中，传统的矿山法施工很难保证隧道开挖时的安全性，而且在对地表沉降要求很严格的城市地下工程施工中，若采用盾构(TBM)法施工，则其施工的成本大，需要的配套设施要求也很高，在中短隧道施工时，就不能显示其经济性；所以我们迫切需要一种新的施工设备和施工方法来弥补这方面的不足。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足而提供一种中心轴式预切槽设备，可用于未固结和软岩地层隧道施工，能够降低地表沉降，实现精确开挖。实现本发明目的采用的技术方案如下中心轴式预切槽设备，其包括行走机构、中心轴装置、机架支撑、前、后立柱、切削装置、注浆系统、电气系统和液压系统；所述中心轴装置包括套筒和设在套筒内的转轴，中心轴装置通过套筒固定在所述行走机构上，中心轴装置中的转轴由设在机架支撑上的马达驱动做回转运动，所述电气系统和液压系统设在套筒上，所述机架支撑为两个分别设在套筒的前后，所述前、后立柱为第一伸缩机构，分别设在转轴前后端，前、后立柱的上端铰接有带卡槽的支座；所述切削装置包括链刀组件和刀梁，链刀组件通过刀座连接于刀梁上与刀梁滑动配合，链刀组件和刀梁之间设有第二伸缩机构，所述注浆系统连接在链刀组件上，刀梁与支座滑动配合，在刀梁与支座之间设有第三伸缩机构；所述机架支撑包括立柱和设在立柱之下的底板，在立柱和底板之间设有第四伸缩机构。所述前、后立柱包括固定立管和套在固定管内的活动管，在固定管和活动管之间设有油缸，所述支座铰接在活动立管上。本发明在隧道施工中用于圆弧形预切槽成拱预支护作业，能够有效的降低地表沉降，实现精确开挖，而且施工工艺简单，施工过程安全可靠，具有广泛的适用性。下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。
图I是本发明的结构示意图。图2是本发明中的立柱示意图。图3是图I左视链刀的示意图。图4是图3的俯视图。图5是本发明中的刀梁示意图。
图6是本发明中的机架示意图。图7是本发明中的中心轴装置示意图。
具体实施例方式参见图I-图7，本发明提供的中心轴式预切槽设备，其包括履带式行走机构11、中心轴装置13、机架支撑9、前、后立柱7、8、切削装置、注浆系统2、电气系统10和液压系统 12 ;中心轴装置13 (参见图7)包括套筒1301和设在套筒1301内的转轴1302，中心轴装置 13通过套筒1301固定在所述行走机构上11，中心轴装置13中的转轴1302由设在机架支撑9上的马达1303通过小齿轮1304和大齿轮1305的齿合运动，由大齿轮1305驱动做回转运动；电气系统10和液压系统12设在套筒1301上，机架支撑9为两个分别固定在套筒 1301的前后；前、后立柱7、8结构相同为第一伸缩机构，分别设在转轴1302前后端，其中前立柱7 (参见图2)，包括固定立管701和套在固定管701内的活动管702，于固定管701内在固定管701和活动管702之间设有油缸703，支座6铰接在前、后立柱7、8的活动立管上； 切削装置包括链刀组件I和刀梁5，链刀组件I位于刀梁5上方，链刀组件I (参见图3和图 4)，包括刀架101和设在刀架101上、下的环形链刀102，刀架101通过刀座3连接于刀梁5 上与刀梁5滑动配合，在连接刀架101的刀座3和刀梁5之间设有第二伸缩机构油缸4，链刀组件I在刀梁5上的运动靠油缸4完成，注浆系统2通过导向杆14连接在刀架101的侧面上，可以实现注浆系统2的前后滑动，注浆系统2上设有注浆管201 ;刀梁5卡在支座6的卡槽内与支座6滑动配合，在刀梁5与支座6之间设有第三伸缩机构油缸15 (参见图5)，刀梁5通过油缸15的推动可在前、后支柱7、8上做前后滑动；机架支撑包括立柱901和设在立柱901之下的底板903，在立柱901和底板903之间设有第四伸缩机构油缸902 (参见图 6)，机架支撑9通过油缸902推动底板903做上下伸缩用于对整个设备的支撑。在未固结地层和软岩地层隧道施工中，首先将设备开往隧道中，利用行走系统11 对中，完成后，通过油缸4将链刀组件I伸出并控制前后支柱7、8的上下伸缩调整刀梁5的上下角度，可以迅速的完成对刀，接着利用中心轴装置13和切削装置中的链刀组件I开始沿着掌子面进行圆弧形切槽，在切槽的同时利用同步注浆系统2进行同步注浆，当混凝土浆液填满切割形成的环形槽后，利用混凝土浆液的压力推动链刀组件I继续环切，切槽完成同时混凝土浆液也填充完成，一节圆弧完成后，收回链刀组件1，调整整机位置，由此完成一个工作循环。由于采用了行走系统11及前后支柱7、8和刀梁5的协同调整，可以精确确定对刀位置，故可以实现精确开挖。由于采用混凝土浆液与开挖泥土的同步置换原理，清除开挖泥土后立刻用混凝土浆液填补，避免了对顶部岩层的受力破坏，能有效降低地表沉降。 用本设备进行圆弧形切削成拱预支护隧道施工，工艺简单，施工过程安全可靠，具有广泛的适用性。
权利要求
1.一种中心轴式预切槽设备，其特征是包括行走机构、中心轴装置、机架支撑、前、后立柱、切削装置、注浆系统、电气系统和液压系统；所述中心轴装置包括套筒和设在套筒内的转轴，中心轴装置通过套筒固定在所述行走机构上，中心轴装置中的转轴由设在机架支撑上的马达驱动做回转运动，所述电气系统和液压系统设在套筒上，所述机架支撑为两个分别设在套筒的前后，所述前、后立柱为第一伸缩机构，分别设在转轴前后端，前、后立柱的上端铰接有带卡槽的支座；所述切削装置包括链刀组件和刀梁，链刀组件通过刀座连接于刀梁上与刀梁滑动配合，链刀组件和刀梁之间设有第二伸缩机构，所述注浆系统连接在链刀组件上，刀梁与支座滑动配合，在刀梁与支座之间设有第三伸缩机构；所述机架支撑包括立柱和设在立柱之下的底板，在立柱和底板之间设有第四伸缩机构。
2.根据权利要求I所述的用于隧道施工的中心轴式预切槽设备，其特征是所述前、后立柱包括固定立管和套在固定管内的活动管，在固定管和活动管之间设有油缸，所述支座铰接在活动立管上。
全文摘要
本发明公开了一种中心轴式预切槽设备，其包括行走机构、中心轴装置、机架支撑、前、后立柱、切削装置、注浆系统、电气系统和液压系统；中心轴装置包括套筒和设在套筒内的转轴，套筒固定在所述行走机构上，所述机架支撑设在套筒的前后，前、后立柱分别设在转轴前后端并铰接有支座；所述切削装置包括链刀组件和刀梁，链刀组件和刀梁之间设有第二伸缩机构，所述注浆系统连接在链刀上，刀梁与支座滑动配合，在刀梁与支座之间设有第三伸缩机构；所述机架支撑包括立柱和设在立柱之下的底板，在立柱和底板之间设有第四伸缩机构。本发明能够有效的降低地表沉降，实现精确开挖，而且施工工艺简单，安全可靠。
文档编号E21D9/04GK102587923SQ20121006900
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月15日 优先权日2012年3月15日
发明者廖碧波, 李 杰, 王守慧, 田泽宇, 程永亮, 郑大桥, 陈力 申请人:中国铁建重工集团有限公司