一種新型全斷面硬巖隧道掘進的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種新型全斷面硬巖隧道掘進機，包括直梁式結(jié)構(gòu)的主梁，還包括驅(qū)動系統(tǒng)、皮帶機、刀盤以及推進支撐換步系統(tǒng)；推進支撐換步系統(tǒng)包括后支腿、鞍架、推進缸、撐靴缸以及撐靴，驅(qū)動系統(tǒng)以及后支腿分別設(shè)置在主梁的最前端以及最后端；鞍架通過導(dǎo)軌設(shè)置在主梁上；撐靴通過撐靴缸設(shè)置在鞍架上；推進缸的末端設(shè)置在撐靴上，其前端設(shè)置在驅(qū)動系統(tǒng)的主驅(qū)動箱體或者主梁上；刀盤設(shè)置在驅(qū)動系統(tǒng)的前端；主梁為直梁式結(jié)構(gòu)，皮帶機貫穿主梁設(shè)置，且其最前端與驅(qū)動系統(tǒng)連接。本實用新型的新型全斷面硬巖隧道掘進機的主梁為直梁式結(jié)構(gòu)，皮帶機貫穿主梁設(shè)置，皮帶機無需分段，施工時能達到最大俯角或仰角，適應(yīng)復(fù)雜的抬頭、低頭等工況，實用性強。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及地下工程領(lǐng)域，特別地，涉及一種新型全斷面硬巖隧道掘進機。 一種新型全斷面硬巖隧道掘進機

【背景技術(shù)】
[0002] 全斷面巖石隧道掘進機（TBM)能同時實現(xiàn)推進、破巖、出碴、支護等隧道施工作 業(yè)，具有快速、優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟、環(huán)保等突出優(yōu)點，在水利、電力、鐵道、煤炭、礦山、交通、地 鐵及城市地下工程等隧道工程中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
[0003] 傳統(tǒng)的敞開式TBM -般為斜主梁式，主梁前端位于隧道界面的中心位置，向后不 斷升高，尾段靠近隧道頂部。由于皮帶機放置在主梁內(nèi)部，這種結(jié)構(gòu)的主梁要求中間一段皮 帶機也必須斜置。因為巖石存在安息角，這種型式的皮帶機會給TBM低頭掘進帶來困難，能 夠達到的俯角很小。另外也存在主梁從前往后不斷降低，尾端靠近隧道底部的設(shè)計型式，相 反地，這種結(jié)構(gòu)會給TBM抬頭掘進帶來困難，能夠達到的仰角很小。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型目的在于提供一種結(jié)構(gòu)精簡、使用范圍廣的新型全斷面硬巖隧道掘進 機，具體技術(shù)方案如下：
[0005] -種新型全斷面硬巖隧道掘進機，包括主梁，所述主梁為直梁式結(jié)構(gòu)。
[0006] 以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，還包括驅(qū)動系統(tǒng)、皮帶機、刀盤以及推進支撐換步系統(tǒng)；
[0007] 所述推進支撐換步系統(tǒng)包括后支腿、鞍架、推進缸、撐靴缸以及撐靴，所述驅(qū)動系 統(tǒng)以及所述后支腿分別設(shè)置在所述主梁的最前端以及最后端；
[0008] 所述鞍架為U型鞍架，其通過導(dǎo)軌設(shè)置在所述主梁上；所述撐靴通過所述撐靴缸 設(shè)置在所述鞍架上；
[0009] 所述推進缸的末端設(shè)置在所述撐靴上，其前端設(shè)置在所述驅(qū)動系統(tǒng)的主驅(qū)動箱體 或者所述主梁上；
[0010] 所述刀盤設(shè)置在所述驅(qū)動系統(tǒng)的前端；
[0011] 所述皮帶機貫穿所述主梁設(shè)置，且其最前端與所述驅(qū)動系統(tǒng)連接。
[0012] 以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述推進缸的前端通過前耳座設(shè)置在所述主驅(qū)動箱體或 者所述主梁上，其末端通過后耳座設(shè)置在所述撐靴上。
[0013] 以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述推進缸為設(shè)置在所述主梁兩側(cè)的兩組推進缸單件或 者兩組推進缸組合，所述推進缸組合包括至少兩個由上至下設(shè)置的推進桿單件；所述推進 缸單件包括推進缸活塞桿以及推進缸缸體，所述推進缸活塞桿的前端通過所述前耳座設(shè)置 在所述主驅(qū)動箱體或者所述主梁上，其末端與所述推進缸缸體連接，所述推進缸缸體的末 端通過所述后耳座設(shè)置在所述撐靴上。
[0014] 以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述驅(qū)動系統(tǒng)中的主驅(qū)動動力源設(shè)置在所述主驅(qū)動箱體 的上部和/或下部。
[0015] 以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述主驅(qū)動動力源為驅(qū)動電機或液壓馬達。
[0016] 以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述前耳座與所述主驅(qū)動箱體或者主梁之間以及所述后 耳座與所述撐靴之間的連接方式均為焊接或者通過螺栓連接。
[0017] 以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述撐靴缸為雙缸型式的撐靴缸，分別設(shè)置在所述主梁 的上部和下部。
[0018] 以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述撐靴缸的上部通過十字銷軸固定在所述鞍架上。
[0019] 本實用新型具有以下有益效果：
[0020] (1)本實用新型的新型全斷面硬巖隧道掘進機整體結(jié)構(gòu)精簡；主梁采用直梁式結(jié) 構(gòu)，皮帶機貫穿主梁設(shè)置，皮帶機無需分段，使得本實用新型的新型全斷面硬巖隧道掘進機 在施工時能達到最大俯角或仰角，除了現(xiàn)有的適用范圍之外，還適應(yīng)復(fù)雜的抬頭、低頭等工 況，應(yīng)用的領(lǐng)域更廣，實用性強。
[0021] (2)本實用新型中推進缸的前端通過前耳座設(shè)置在主驅(qū)動箱體或者主梁上，其末 端通過后耳座設(shè)置在撐靴上，通過前耳座和后耳座的設(shè)計，便于安裝，同時便于推力傳遞； 當(dāng)推進缸前端連接到主驅(qū)動上時，推進力的傳遞路徑更加直接、合理，同時降低了主梁與主 驅(qū)動箱體的連接強度需求。
[0022] (3)本實用新型中推進缸采用單組或多組設(shè)置，滿足不同工況的需求，實用性強。
[0023] (4)本實用新型中主驅(qū)動動力源設(shè)置在主驅(qū)動箱體的上部和/或下部，便于前耳 座的安裝，使用方便；所述主驅(qū)動力源為驅(qū)動電機或液壓馬達，滿足不同的需求，實用性強。
[0024] (5)本實用新型中前耳座與所述主驅(qū)動箱體或主梁之間以及后耳座與所述撐靴之 間連接方式為焊接或者通過螺栓連接，安裝方便，固定效果好，提高整體穩(wěn)定性。
[0025] (6)本實用新型中撐靴缸為雙缸型式的撐靴缸，分別設(shè)置在所述主梁的上部和下 部，安裝方便，穩(wěn)定性好。
[0026] (7)本實用新型中撐靴缸的上部通過十字銷軸固定在鞍架上，安裝方便，穩(wěn)定性 好。
[0027] 除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu) 點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的 示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖 中：
[0029] 圖1是本實用新型優(yōu)選實施例1的新型全斷面硬巖隧道掘進機的整體結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0030] 圖2是圖1中的去除推進缸、推進支撐換步系統(tǒng)以及撐靴的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031] 圖3是圖2的A-A剖視圖；
[0032] 1-主梁，2-驅(qū)動系統(tǒng)，21-主驅(qū)動箱體，3-后支腿，4-撐靴缸，5-鞍架，6-皮帶機， 7-刀盤，8-導(dǎo)軌，9-十字銷軸，10-推進缸，101-推進缸活塞桿，102-推進缸缸體，11-推進 支撐換步系統(tǒng)，12-前耳座，13-后耳座，14-撐靴。

【具體實施方式】
[0033] 以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細(xì)說明，但是本實用新型可以根據(jù)權(quán) 利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0034] 實施例1 :
[0035] -種新型全斷面硬巖隧道掘進機，詳見圖1、圖2以及圖3,具體包括主梁1、驅(qū)動系 統(tǒng)2、皮帶機6、刀盤7以及推進支撐換步系統(tǒng)11，整體結(jié)構(gòu)緊湊、精簡，占用空間小，方便使 用、運輸和存儲。
[0036] 所述推進支撐換步系統(tǒng)11包括后支腿3、鞍架5、推進缸10、撐靴缸4以及撐靴14， 所述驅(qū)動系統(tǒng)2以及所述后支腿3分別設(shè)置在所述主梁1的最前端以及最后端。
[0037] 所述鞍架5為U型鞍架，其通過導(dǎo)軌8設(shè)置在所述主梁1上，能實現(xiàn)撐靴在主梁上 進行一定范圍的滑動，減小各機械部件之間不利的相互作用力，滿足現(xiàn)實工況的需求，實用 性強。
[0038] 所述撐靴14通過所述撐靴缸4設(shè)置在所述鞍架5上，所述撐靴缸4采用雙缸型式 的撐靴缸，分別設(shè)置在所述主梁1的上部和下部，且所述撐靴缸4的上部通過十字銷軸9固 定在所述鞍架5上，方便安裝，穩(wěn)定性好。
[0039] 所述刀盤7設(shè)置在所述驅(qū)動系統(tǒng)2的前端，通過所述驅(qū)動系統(tǒng)2給到刀盤7提供 轉(zhuǎn)動動力。
[0040] 所述推進缸10的末端通過后耳座13設(shè)置在所述撐靴14上，其前端通過前耳座12 設(shè)置在所述驅(qū)動系統(tǒng)2的主驅(qū)動箱體21上，所述前耳座12與所述主驅(qū)動箱體21之間以及 所述后耳座13與所述撐靴14之間的連接方式均為焊接或者通過螺栓連接，采用前耳座和 后耳座的連接，便于安裝，同時便于推力傳遞，前耳座和后耳座通過焊接或者通過螺栓進行 固定，安裝方便，固定效果好，提高整體穩(wěn)定性。所述推進缸10的前端還可以直接通過前耳 座固定在主梁1上，原理通固定在主驅(qū)動箱體21上。
[0041] 所述推進缸10為設(shè)置在所述主梁1兩側(cè)的兩組推進缸組合，所述推進缸組合包括 至少兩個由上至下設(shè)置的推進桿單件；所述推進缸單件包括推進缸活塞桿101以及推進缸 缸體102,所述推進缸活塞桿101的前端通過所述前耳座12設(shè)置在所述主驅(qū)動箱體21上， 其末端與所述推進缸缸體102連接，所述推進缸缸體102的末端通過所述后耳座13設(shè)置在 所述撐靴14上。還可以根據(jù)實際需求采用所述推進缸10為設(shè)置在所述主梁1兩側(cè)的兩組 推進缸單件設(shè)計，推進缸采用單組或多組設(shè)置，滿足不同工況的需求，實用性強。
[0042] 所述主梁1為直梁式結(jié)構(gòu)，所述皮帶機6貫穿所述主梁1設(shè)置，且其最前端與所述 驅(qū)動系統(tǒng)2連接，主梁采用直梁式設(shè)計，皮帶機無需分段，本實用新型的新型全斷面硬巖隧 道掘進機在施工時能達到最大俯角或仰角，除了現(xiàn)有的適用范圍之外，還適應(yīng)復(fù)雜的抬頭、 低頭等工況，應(yīng)用的領(lǐng)域更廣，實用性強。
[0043] 所述驅(qū)動系統(tǒng)2中的主驅(qū)動動力源設(shè)置在所述主驅(qū)動箱體21的上部和/或下部， 便于前耳座的安裝，使用方便；所述主驅(qū)動力源為驅(qū)動電機或液壓馬達，滿足不同的需求， 實用性強。
[0044] 以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本 領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則 之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種新型全斷面硬巖隧道掘進機，其特征在于：包括主梁（1)，所述主梁（1)為直梁 式結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型全斷面硬巖隧道掘進機，其特征在于：還包括驅(qū)動系統(tǒng) (2)、皮帶機（6)、刀盤（7)以及推進支撐換步系統(tǒng)（11); 所述推進支撐換步系統(tǒng)（11)包括后支腿（3)、鞍架（5)、推進缸（10)、撐靴缸（4)以及 撐靴（14)，所述驅(qū)動系統(tǒng)（2)以及所述后支腿（3)分別設(shè)置在所述主梁（1)的最前端以及 最后端； 所述鞍架（5)為U型鞍架，其通過導(dǎo)軌（8)設(shè)置在所述主梁（1)上；所述撐靴（14)通 過所述撐靴缸（4)設(shè)置在所述鞍架（5)上； 所述推進缸（10)的末端設(shè)置在所述撐靴（14)上，其前端設(shè)置在所述驅(qū)動系統(tǒng)（2)的 主驅(qū)動箱體（21)或者所述主梁（1)上； 所述刀盤（7)設(shè)置在所述驅(qū)動系統(tǒng)（2)的前端； 所述皮帶機（6)貫穿所述主梁（1)設(shè)置，且其最前端與所述驅(qū)動系統(tǒng)（2)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型全斷面硬巖隧道掘進機，其特征在于：所述推進缸（10) 的前端通過前耳座（12)設(shè)置在所述主驅(qū)動箱體（21)或者所述主梁（1)上，其末端通過后 耳座（13)設(shè)置在所述撐靴（14)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型全斷面硬巖隧道掘進機，其特征在于：所述推進缸（10) 為設(shè)置在所述主梁（1)兩側(cè)的兩組推進缸單件或者兩組推進缸組合，所述推進缸組合包括 至少兩個由上至下設(shè)置的推進桿單件；所述推進缸單件包括推進缸活塞桿（101)以及推進 缸缸體（102)，所述推進缸活塞桿（101)的前端通過所述前耳座（12)設(shè)置在所述主驅(qū)動箱 體（21)或者所述主梁（1)上，其末端與所述推進缸缸體（102)連接，所述推進缸缸體（102) 的末端通過所述后耳座（13)設(shè)置在所述撐靴（14)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型全斷面硬巖隧道掘進機，其特征在于：所述驅(qū)動系統(tǒng)（2) 中的主驅(qū)動動力源設(shè)置在所述主驅(qū)動箱體（21)的上部和/或下部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型全斷面硬巖隧道掘進機，其特征在于：所述主驅(qū)動動力 源為驅(qū)動電機或液壓馬達。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型全斷面硬巖隧道掘進機，其特征在于：所述前耳座（12) 與所述主驅(qū)動箱體（21)或者主梁（1)之間以及所述后耳座（13)與所述撐靴（14)之間的 連接方式均為焊接或者通過螺栓連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項所述的新型全斷面硬巖隧道掘進機，其特征在于：所述 撐靴缸（4)為雙缸型式的撐靴缸，分別設(shè)置在所述主梁（1)的上部和下部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的新型全斷面硬巖隧道掘進機，其特征在于：所述撐靴缸（4) 的上部通過十字銷軸（9)固定在所述鞍架（5)上。
【文檔編號】E21D9/11GK203847124SQ201420253033
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】程永亮, 蘇翠俠, 李大平, 梁海斌, 薛靜 申請人:中國鐵建重工集團有限公司