硬岩联络通道开挖装置的制作方法

1.本实用新型涉及全断面掘进机领域，特别是涉及到了一种硬岩联络通道开挖装置。


背景技术：

2.授权公告号为cn109869159b、授权公告日为2020年11月10日的中国发明专利公开了一种联络通道的盾构施工方法。该专利的说明书中提供了一种可用于联络通道开挖的掘进设备，即一种硬岩联络通道开挖装置。所述的硬岩联络通道开挖装置包括了不带掘进动力的主机以及与所述主机配套的、用于牵引主机以向主机提供掘进动力的牵引装置。主机包括盾体、刀盘、主驱动以及出渣装置，牵引装置包括可移动钢架以及设于可移动钢架上的液压卷扬装置，液压卷扬装置可通过连接在盾体与其之间的钢索来拉动主机，从而拉动主机进行掘进作业。
3.上述专利中的掘进设备在进行软弱地层的开挖时，可以满足需求。但是在硬岩地质条件下使用时，存在掘进动力不足的问题。同时硬岩地质条件下，主机特别容易偏向较软的地层，以及受到自身重力的作用不断向下偏移，还存在着掘进方向性差的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种硬岩联络通道开挖装置，以解决现有硬岩联络通道开挖装置存在的掘进动力不足的问题。
5.为了解决上述问题，本实用新型的硬岩联络通道开挖装置采用以下技术方案：硬岩联络通道开挖装置，包括主机和牵引装置，所述主机包括盾体以及安装于盾体内的刀盘，所述牵引装置包括牵引支架、牵引动力源和用于与主机连接的牵引连接件，所述主机还配置有推进装置，所述主机还配置有推进装置，所述推进装置用于顶推主机以与所述牵引装置配合提供主机的掘进动力。
6.有益效果：本实用新型对现有的硬岩联络通道开挖装置进行了改进，除了牵引装置外，还给主机配置了推进装置，在工作时，牵引装置和推进装置可以在主机的两端形成一推一拉的配合结构，从而给主机的掘进提供足够的掘进动力，因此，本实用新型解决了硬岩联络通道开挖装置存在的掘进动力不足的问题。
7.更进一步地，所述推进装置包括用于推进主机的推进反力架和与所述推进反力架连接的推进反力撑靴，所述推进反力架与推进反力撑靴之间设有推进油缸。反力架和反力撑靴的布置技术相对成熟，更加容易实现。
8.更进一步地，所述牵引连接件为刚性连杆，所述牵引动力源为与所述刚性连杆传动连接的伸缩驱动装置。以刚性连接杆作为牵引连接件，可以在为主机提供掘进动力的同时，对主机起到导向作用，从而解决硬岩联络通道开挖装置掘进方向性差的问题。
9.更进一步地，所述牵引支架包括固定部分及设于固定部分上的活动件，所述伸缩驱动装置设于所述活动件与牵引支架的固定部分之间，所述牵引连接件与活动件连接。活
动件作为伸缩驱动装置与牵引连接件的转接件，可方便牵引连接件与伸缩驱动装置之间的连接结构的布置。
10.更进一步地，所述牵引连接件为由多个节段接续而成的钻杆。以钻杆作为牵引连接件，可在钻孔完成后直接对钻杆的作用进行转换，而无需再安装另外的牵引连接件，提高了施工效率。
11.更进一步地，所述钻杆为取芯钻杆。取芯钻杆可在钻孔的过程中收集岩心或渣土，从而可判断联络通道的整体地质信息，对后续联络通道施工的地层形成一个超前的地质预测，可以很好地做出预判，提前做出方案解决施工过程中可能产生的问题，并为刀盘刀具的选择提供参考。
12.更进一步地，所述刀盘的中心设有供所述钻杆通过的中心通道，主机上在刀盘之后设有用于与所述钻杆连接的连接梁。
13.更进一步地，所述刀盘的中心设有用于与所述牵引连接件连接的传动接头，所述牵引连接件的至少一端连接有用于通过牵引连接杆驱动刀盘转动的助力驱动装置。助力驱动装置能够与主机的主驱动装置一块产生刀盘转动的动力，带来更加充足的动力来源，在硬岩地质条件下，更加有利于联络通道的掘进施工。
14.更进一步地，所述刀盘为锥形刀盘。锥形刀盘具有定心功能，尤其是在牵引连接件为刚性连杆，并且设置于刀盘的中心处时，更能够与牵引连接件配合起到定心导向作用。
附图说明
15.图1是本实用新型的硬岩联络通道开挖装置的实施例1的第一使用状态图(始发状态)；
16.图2是本实用新型的硬岩联络通道开挖装置的实施例1的第一使用状态图(掘进即将结束)；
17.图3是本实用新型的硬岩联络通道开挖装置的实施例1的第一使用状态图(掘进结束)。
18.图中：101、接收侧主隧道；102、始发侧主隧道；103、始发侧移动平台；104、接收侧移动平台；11、盾体；12、刀盘；13、主驱动；14、中心通道；15、连接梁；16、出渣皮带；17、渣斗仓；18、牵引动力源；19、牵引连接件；20、牵引反力撑靴；21、活动件；22、推进反力架；23、推进反力撑靴；24、推进油缸。
具体实施方式
19.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
20.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
21.需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
22.以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。
23.本实用新型的硬岩联络通道开挖装置的实施例1：
24.如图1-3所示，该硬岩联络通道开挖装置包括主机、牵引装置和推进装置。
25.主机包括盾体11、刀盘12、主驱动13以及出渣装置。主机的主体结构为现有技术，具体为顶管机主机的结构。主驱动13安装在盾体11中，刀盘12安装在主驱动13上，在本实施例中，刀盘12采用的是锥形刀盘。与现有技术不同的是，在刀盘12的中心设置有中心通道14，并且盾体11中于刀盘12的后方设置有连接梁15，以用于连接钻杆。出渣装置具体采用的是出渣皮带16，刀盘12的背面设置有渣斗仓17、渣斗仓17可将掘进过程中产生的渣浆、渣块等向后输送，以能够通过渣土车运出主隧道。
26.牵引装置包括牵引支架、牵引动力源18和牵引连接件19。牵引支架包括牵引反力撑靴20，牵引反力撑靴20可以与联络通道掘进时的接收侧主隧道101的隧道壁配合，构成固定部分，为牵引装置的工作提供支撑。牵引动力源18在本实施例中具体为伸缩驱动装置，再具体为液压油缸，液压油缸的一端连接于牵引反力撑靴20，另一端连接有活动件21，在本实施中，活动件21具体采用的是活动板，通过液压油缸的伸缩，可带动活动件21沿靠近和远离牵引反力撑靴20的方向往复移动，当远离牵引反力撑靴20时，可进行牵引作业。牵引连接件19在本实施例中为刚性连杆，具体为钻杆，再具体为取芯断杆，钻杆由多个螺纹配合的管节接续连接构成，在使用时，钻杆的一端连接于活动件21，另一端连接于连接梁15，在牵引动力源18的作用下，可以拉动主机，为主机的掘进提供牵引力；随着主机的移动，可以通过拆卸钻杆的管节的方式使之适应距离的变化。
27.推进装置包括推进反力架22和推进反力撑靴23，推进反力架22为环形结构，参照顶管机的推进反力架的结构布置即可，推进反力撑靴23用于在掘进联络通道时的始发侧主隧道中与始发侧主隧道102的内壁顶撑配合，在推进反力架22与推进反力撑靴23之间设置有推进油缸24，通过推进油缸24的伸长可驱使主机前进，为主机掘进提供所需的掘进动力。
28.使用该硬岩联络通道开挖装置进行联络通道施工的过程如下：
29.1)通过布置在联络通道施工时的始发侧主隧道102中的始发侧移动平台103上布置的钻机，从始发侧主隧道102向接收侧主隧道101进行钻孔，钻进过程中，可以根据钻杆取出的岩心或者渣土，判断联络通道的整体地质信息，对后续联络通道施工的地层形成一个超前的地质预测，可以很好地做出预判，提前做出方案，解决施工过程中可能产生的问题，并为刀盘12的刀具的选择提供参考。钻杆采用螺纹旋转对接，分节进行连接，可以在掘进过程中增加钻杆长度。
30.2)将钻杆的前端连接在联络通道施工时的接收侧主隧道的接收侧移动平台104上
的活动件21上，另一端穿过刀盘12的中心通道，连接于连接梁15上，通过牵引动力源18给钻杆连接的主机提供拉力，始发侧通过后侧的推进装置为主机提供推力(顶管施工方法)，主机向前掘进过程中，减少钻杆长度，实现向前掘进。在掘进过程中，刀盘12带动渣土，掉落在渣斗仓17里面，由出渣皮带运出，进而通过电瓶车带出洞外实现清理渣土。
31.3)当主机向前掘进达到与接收侧主隧道管片5～10cm时，拆除牵引装置，此时，主机的动力来源为推进装置，继续向前掘进，破除洞门。
32.4)接收侧移动平台上均设置有对主机限位的支撑架(图中未显示)，主机完成掘进后，通过始发侧的推进装置，使主机机到达接收侧移动平台，并被支撑架限位时，掘进完成。
33.5)拆除装置，将各部分通过始发侧移动平台、接收侧移动平台运出主隧道外，以便下次组装使用。
34.本实用新型的硬岩联络通道开挖装置的实施例2：
35.在本实用新型的硬岩联络通道开挖装置的实施例1中，刀盘的中心设置了中心通道，牵引连接件穿过了所述中心通道而与主机的固定部分连接。在本实施例中，刀盘的中心设置了传动接头，传动接头与刀盘连接，此时通过给牵引连接件配置助力驱动装置，可以给刀盘的旋转助力。
36.本实用新型的硬岩联络通道开挖装置的实施例3：
37.在本实用新型的硬岩联络通道开挖装置的实施例1中，牵引连接件采用了刚性连杆，具体采用了钻杆，牵引动力源相应的设为了伸缩驱动装置。在本实施例中，牵引连接件采用了绳索，牵引动力源采用了卷扬装置。在其它实施例中，牵引连接件还可以采用钻杆以外的独立的刚性杆。
38.本实用新型的硬岩联络通道开挖装置的实施例4：
39.在本实用新型的硬岩联络通道开挖装置的实施例1中，牵引连接件设在了刀盘的中心。在本实施例中，牵引连接件绕刀盘的轴线均匀布置于刀盘外周，连接于盾体，同样可以起到牵拉主机及导向的作用。
40.本实用新型的硬岩联络通道开挖装置的实施例5：
41.在本实用新型的硬岩联络通道开挖装置的实施例1中，接收侧移动平台上设置有对主机限位的支撑架。在本实施例中，对支撑架进行了省略，此种情况下将使接受移动平台产生更好的适应性(通用性)。