本实用新型涉及建筑机械设备领域，具体为一种复杂条件下隧洞快速开挖与衬砌装置。
背景技术：
隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。其中铁路隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车车辆通行的建筑物。根据其所在位置可分为三大类：为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道；为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道；为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道。这三类隧道中修建最多的是山岭隧道。随着现代地铁以及铁路技术的不断发展，对于隧道建设的需求越来越大。在一些复杂环境中，隧道的开挖建设非常麻烦，很多需要依靠人工进行砌墙防塌操作，否则挖掘时顶部泥土非常容易落下影响施工效率。
例如，授权公告号为206220983U，专利名称为一种隧道挖掘保护罩的实用新型专利：
包括外防护板支撑板的掘进端口、外侧端口均为竖直，掘进端口截面大于外侧端口截面；外防护板支撑板的内部设置若干环向加强肋；在两侧底部的外防护板支撑板的底部分别为易滑动底板；在外防护板支撑板的内侧，或外侧，或内侧和外侧设置底角支撑加强保护。该装置可以通过防护板简化支护，最大程度保证人员和财产安全，挖掘不同隧道的可行性高。
但是该装置存在以下问题：
(1)缺乏灵活性，支撑板的高度不能够随着环境自动调整；
(2)位置固定不能够方便地在复杂地形中移动，需要耗费过多的人力物力进行搬运。
技术实现要素：
为了克服现有技术方案的不足，本实用新型提供一种复杂条件下隧洞快速开挖与衬砌装置，能有效的解决背景技术提出的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种复杂条件下隧洞快速开挖与衬砌装置，包括所述可移动底座，所述可移动底座的两端垂直安装有可伸缩衬砌机构，所述可伸缩衬砌机构中间的可移动底座上固定安装有开挖机构；所述可移动底座包括两条平行的行走履带，所述行走履带的顶部侧边之间横向跨接有长方框体的折叠支架，所述折叠支架的中心固定有用于安装开挖机构的回转圆盘，折叠支架的两端镶嵌在可伸缩衬砌机构的底部；
所述可伸缩衬砌机构包括承压伸缩轴和用于驱动承压伸缩轴的液压顶缸，所述承压伸缩轴套接在液压顶缸的输出轴上，且承压伸缩轴的顶端镶嵌有水平承重板；
所述开挖机构包括用于连接俯仰驱动电机的俯仰驱动轴和用于进行挖掘操作的挖掘铲，所述挖掘铲的铲柄上套接有连接套筒，所述连接套筒的另一端套接在俯仰驱动轴上。
进一步地，所述行走履带的内部套接有行走轮，所述行走轮共有四个，每个行走履带内各两个，同侧的行走轮轮轴上缠绕有用于实现同步转动的传动链条。
进一步地，所述回转圆盘的底部镶嵌有回转轴承，所述回转轴承用于套接在外部的回转电机上带动回转圆盘实现转动。
进一步地，所述水平承重板的顶部为半球拱形结构，水平承重板的下表面底部还焊接有斜拉杆，所述斜拉杆的另一端焊接在承压伸缩轴上，与水平承重板的下表面形成三角形结构。
进一步地，所述挖掘铲的前端为圆弧状仿生铲尖，且挖掘铲与连接套筒的连接处穿接有沉头销钉。
进一步地，所述俯仰驱动轴包括伸缩杆和俯仰轴承，所述俯仰轴承固定在回转圆盘的上表面，伸缩杆从俯仰轴承中斜穿连接过连接有俯仰驱动电机。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型通过设置可移动底座，利用传动链条实现行走轮的联动，利用行走轮带动行走履带实现在复杂地形中的移动，保证装置的稳定性能，便于进行移动作业；通过设置回转圆盘和回转轴承，实现对开挖机构的方位调整，进一步提高装置灵活性。
(2)本实用新型通过设置可伸缩衬砌机构，利用液压顶缸带动承压伸缩轴实现对水平承重板的高度调整，从而满足不同高度的隧道需求，增加斜拉杆进一步提高承重稳定性；设置开挖机构，以俯仰驱动电机作为动力源，以伸缩杆和俯仰轴承形成省力杠杆，带动仿生型的挖掘铲进行挖掘操作，提高挖掘效率和速度。
综上所述，本实用新型实现了在复杂地形中的快速开挖操作，并且具有顶衬功能防止泥土掉落，承压能力强稳定灵活。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为可移动底座侧面结构示意图；
图3为开挖机构侧面结构示意图。
图中标号：
1-可移动底座；2-可伸缩衬砌机构；3-开挖机构；
101-行走履带；102-折叠支架；103-回转圆盘；104-行走轮；105-传动链条；106-回转轴承；
201-承压伸缩轴；202-液压顶缸；203-水平承重板；204-斜拉杆；
301-俯仰驱动轴；302-挖掘铲；303-连接套筒；304-沉头销钉；305-伸缩杆；306-俯仰轴承；307-俯仰驱动电机。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型提供了一种复杂条件下隧洞快速开挖与衬砌装置，包括可移动底座1，所述可移动底座1的两端垂直安装有可伸缩衬砌机构2，所述可伸缩衬砌机构2中间的可移动底座1上固定安装有开挖机构3；所述可移动底座1在复杂地形下可以实现方便地移动，可伸缩衬砌机构2通过伸缩调整，适应不同高度的垫衬要求，所述开挖机构3在可移动底座1和可伸缩衬砌机构2的辅助下，方便地实现隧道挖掘操作。
如图2所示，所述可移动底座1包括两条平行的行走履带101，所述行走履带101的内部套接有行走轮104，所述行走轮104共有四个，每个行走履带101内各两个，同侧的行走轮104轮轴上缠绕有用于实现同步转动的传动链条105。行走轮104由外部动力马达带动，四轮均独立驱动，可以实现无掉头的前进后退操作，行动更加灵活，在行走轮104外部增加行走履带101，增大与地面的接触面积减小轮胎压强，有利于在复杂地形中移动。
所述行走履带101的顶部侧边之间横向跨接有长方框体的折叠支架102，所述折叠支架102的中心固定有用于安装开挖机构3的回转圆盘103，折叠支架102的两端镶嵌在可伸缩衬砌机构2的底部；所述可伸缩衬砌机构2包括承压伸缩轴201和用于驱动承压伸缩轴201的液压顶缸202，所述承压伸缩轴201套接在液压顶缸202的输出轴上，且承压伸缩轴201的顶端镶嵌有水平承重板203；所述折叠支架102可以方便地进行拆卸折叠，从而可以将两边的行走履带101折叠便于收纳；所述液压顶缸202用于实现装置的高度调整，液压顶缸202带动承压伸缩轴201上下移动，从而带动顶部的水平承重板203上下移动，利用水平承重板203撑起挖掘的空间，便于在底部进行砌砖操作，同时也防止顶部泥土掉落，便于进行挖掘操作。
所述回转圆盘103的底部镶嵌有回转轴承106，所述回转轴承106用于套接在外部的回转电机上带动回转圆盘103实现转动。回转轴承106将回转电机的驱动力传动至回转圆盘103，通过回转圆盘103的转动，带动顶部的开挖机构3转动，从而可以方便地实现对不同方向的进行挖掘。
所述开挖机构3包括用于连接俯仰驱动电机的俯仰驱动轴301和用于进行挖掘操作的挖掘铲302，所述挖掘铲302的铲柄上套接有连接套筒303，所述连接套筒303的另一端套接在俯仰驱动轴301上。所述挖掘铲302的前端为圆弧状仿生铲尖，且挖掘铲302与连接套筒303的连接处穿接有沉头销钉304。挖掘铲302与连接套筒303之间增加沉头销钉304可以大大提高二者连接处的稳定性，从而提高挖掘铲302的强度和稳定性能。
如图3所示，所述俯仰驱动轴301包括伸缩杆305和俯仰轴承306，所述俯仰轴承306固定在回转圆盘103的上表面，伸缩杆305从俯仰轴承306中斜穿连接过连接有俯仰驱动电机307。所述俯仰驱动电机307用于带动俯仰驱动轴301进行上下移动，其中俯仰轴承306作为固定支点，与伸缩杆305形成杠杆结构，在俯仰驱动电机307的带动下，利用杠杆原理使得挖掘铲302的受力加大，同时挖掘铲302采用仿生原理，加快挖掘速度并且提高挖掘速率。
本实用新型通过设置可移动底座，利用传动链条实现行走轮的联动，利用行走轮带动行走履带实现在复杂地形中的移动，保证装置的稳定性能，便于进行移动作业；通过设置回转圆盘和回转轴承，实现对开挖机构的方位调整，进一步提高装置灵活性。
本实用新型通过设置可伸缩衬砌机构，利用液压顶缸带动承压伸缩轴实现对水平承重板的高度调整，从而满足不同高度的隧道需求，增加斜拉杆进一步提高承重稳定性；设置开挖机构，以俯仰驱动电机作为动力源，以伸缩杆和俯仰轴承形成省力杠杆，带动仿生型的挖掘铲进行挖掘操作，提高挖掘效率和速度。
综上所述，本实用新型实现了在复杂地形中的快速开挖操作，并且具有顶衬功能防止泥土掉落，承压能力强稳定灵活。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。