敞开式硬岩隧道掘进机的制作方法与工艺

本实用新型属于隧道施工设备技术领域，具体涉及一种敞开式硬岩隧道掘进机。

背景技术：
盾构机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用机械，现代盾构机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土渣、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高，因此，目前盾构机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。盾构机的工作原理是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线向前推进的同时对土壤进行挖掘，该圆柱体组件的壳体即是护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。与土压平衡盾构或泥水平衡盾构通过给开挖舱施加压力来平衡开挖面压力不同，敞开式硬岩隧道掘进机是在常压状态下开挖，开挖后首先安装钢筋，然后再喷注混凝土来固定已开挖隧道洞壁。目前常用的敞开式硬岩隧道掘进机包括刀盘1、护盾2、锚杆钻机4和钢拱架安装器5，其中，刀盘1用于对开挖面进行切削，护盾2用于对挖掘出的还未喷注混凝土的隧洞起临时支撑，锚杆钻机4和钢拱架安装器5的所在区域为工人工作区域，工人需要在此区域完成钢拱架的安装作业，由于在敞开式硬岩隧道掘进机进行隧道掘进施工时，经刀盘切削的碎石在隧道工程施工过程中易掉落，因此在掘进机的开挖面与喷注混凝土的这段距离，迫切需要一种能保证开挖洞壁岩层稳定的支护结构，使敞开式硬岩隧道掘进机的掘进与支护同步进行，防止漏渣造成安全隐患。同时，由于挖掘出还未浇注洞壁的这段距离岩土层不稳定，易发生局部掉落，碎石脱落到护盾2的两边，会挤压护盾以造成护盾的卡阻，并且局部清理工作繁杂，严重影响施工工期。

技术实现要素：
针对现有技术中所存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种敞开式硬岩隧道掘进机，它能够为开挖面与浇注洞壁这段距离提供临时支护，保证隧洞顶部岩土层的稳定，避免局部掉落而引起的安全隐患，防止碎石挤压护盾以造成护盾的卡阻，实现敞开式硬岩隧道掘进机的安全稳定掘进。为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：一种敞开式硬岩隧道掘进机，包括用于对开挖面进行切削的刀盘、用于对挖掘出还未喷注混凝土的隧洞进行临时支撑的护盾、以及用于安装钢拱架的钢拱架安装器，在所述护盾的后侧连接有护壳，所述护壳将钢拱架安装器盖住。相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型在护盾的后侧增加了护壳，护盾和护壳构成完整的护盾机构，该护盾机构用于在开挖面与浇注洞壁这段距离提供临时支护，保证隧洞顶部岩土层的稳定，避免了工人在安装钢拱架时因局部掉落而引起的安全隐患，同时也防止了碎石掉落到护盾两边而挤压护盾造成的卡阻现象，实现了敞开式硬岩隧道掘进机的安全稳定掘进；同时，由于在钢拱架安装器的上方增加了护壳，因此在掘进的同时可以进行钢筋拱架的安装施工作业，实现了掘进与支护的同步进行，提高了施工效率。附图说明图1为本实用新型敞开式硬岩隧道掘进机的局部结构示意图。图2为本实用新型的护壳的结构示意图。图中，1-刀盘；2-护盾；3-护壳；4-锚杆钻机；5-钢拱架安装器；31-安装支耳；32-斜切口。具体实施方式如图1所示，本实用新型的敞开式硬岩隧道掘进机包括用于对开挖面进行切削的刀盘1、用于对挖掘出还未喷注混凝土的隧洞进行临时支撑的护盾2、以及用于安装钢筋拱架的锚杆钻机4和钢拱架安装器5，由于此部分技术属于现有技术，故不在本文中作详细阐述。在进行钢筋拱架的安装作业时，需要人工将管片和钢环放到钢拱架安装器5上，由于挖掘出还未浇注洞壁的这段距离岩土层不稳定，易发生局部掉落，因此工人在进行钢筋拱架的安装作业时，容易被掉落的碎石砸伤，故本实用新型在护盾2的后侧连接有护壳3，护壳3将钢拱架安装器5盖住。护盾2和护壳3构成完整的护盾机构，该护盾机构能够为开挖面与浇注洞壁这段距离提供临时支护，保证隧洞顶部岩土层的稳定，避免了工人在安装钢拱架时因局部掉落而引起的安全隐患，同时也防止了碎石掉落到护盾两边而挤压护盾造成的卡阻现象，实现了敞开式硬岩隧道掘进机的安全稳定掘进；同时，由于在钢拱架安装器5的上方增加了护壳3，因此在掘进的同时可以进行钢筋拱架的安装施工作业，实现了掘进与支护的同步进行，提高了施工效率。由于护盾2和护壳3构成的护盾机构是用来对开挖面与浇注洞壁这段距离提供临时支护，因此护壳3需要与护盾2平齐，在本实施例中，护壳3为拱形，并且护壳3的半径与护盾2的半径相同。护壳3可以采用焊接等多种刚性连接方式固定连接到护盾2上，为了方便安装，本实施例的护盾2和护壳3的内侧设置有多组相互配合的安装支耳31，每组安装支耳31之间通过螺杆和螺母连接起来。在本实施例中，护壳3的后侧下方具有斜切口32，一方面可以方便工人进入护壳3内进行安装作业，另一方面可以降低护壳3的材料成本。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其专利—霍维英均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。