本實(shí)用新型屬于工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多功能隧道掘進(jìn)支護(hù)機(jī)。

背景技術(shù)：

當(dāng)前隧道施工的現(xiàn)狀是，一般在山嶺隧道中，硬巖隧道掘進(jìn)多采用人工鑿巖爆破、人工支護(hù)，較少使用鑿巖臺(tái)車掘進(jìn)；在軟巖隧道掘進(jìn)中，多采用人工鑿巖爆破、人工支護(hù)，較少采用銑挖機(jī)掘進(jìn)。

目前，國(guó)內(nèi)高鐵建設(shè)、高速公路和地鐵建設(shè)飛速發(fā)展，隧道工程機(jī)械市場(chǎng)需求劇增?，F(xiàn)有市場(chǎng)上的隧道掘進(jìn)機(jī)械一般主要分為兩大類：

一是鑿巖臺(tái)車：分單臂、雙臂和三臂鉆孔臺(tái)車；按走行方式分為軌道式、輪胎式和履帶式三種；按掘進(jìn)圍巖類別可分為硬巖掘進(jìn)機(jī)和軟巖掘進(jìn)機(jī)兩種，其中軟巖掘進(jìn)機(jī)多采用柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的銑挖機(jī)，在施工時(shí)排放廢氣對(duì)隧道環(huán)境污染很重、對(duì)作業(yè)人員健康產(chǎn)生危害、同時(shí)增加了隧道通風(fēng)成本和通風(fēng)時(shí)間，降低了施工進(jìn)度，并且現(xiàn)有銑挖機(jī)只能做銑挖掘進(jìn)，沒有隧道初期支護(hù)功能。

二是全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)，又稱TBM，它是一種在巖石中用專用刀具直接開挖隧道的機(jī)械。其具有施工速度快、施工質(zhì)量高、低污染、有隧道支護(hù)功能、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。但是，采用該機(jī)械時(shí)隧道斷面必須設(shè)計(jì)成圓形斷面，這是一般山嶺隧道設(shè)計(jì)規(guī)范無法適用的，一般適用于城市地鐵施工，而且價(jià)格昂貴、使用成本很高。

針對(duì)目前現(xiàn)有的掘進(jìn)設(shè)備已經(jīng)無法滿足當(dāng)前施工的需求，現(xiàn)急需一種既能適應(yīng)軟巖掘進(jìn)、又具有隧道初期支護(hù)功能，取代人工作業(yè)、造價(jià)低廉、無污染、安全可靠、適應(yīng)任何隧道斷面的隧道掘進(jìn)機(jī)械。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種多功能隧道掘進(jìn)支護(hù)機(jī)，旨在解決當(dāng)前隧道施工機(jī)械所不能滿足的現(xiàn)實(shí)需求，實(shí)現(xiàn)了軟巖掘進(jìn)和隧道初期支護(hù)一體化作業(yè)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種多功能隧道掘進(jìn)支護(hù)機(jī)，其主要包括行走機(jī)構(gòu)、設(shè)置在行走機(jī)構(gòu)上的回轉(zhuǎn)平臺(tái)和安裝在回轉(zhuǎn)平臺(tái)上的鑿巖裝置、傳動(dòng)裝置及支護(hù)裝置，所述回轉(zhuǎn)平臺(tái)通過回轉(zhuǎn)支撐安裝在行走機(jī)構(gòu)上，回轉(zhuǎn)支撐帶動(dòng)回轉(zhuǎn)平臺(tái)左右旋轉(zhuǎn)，所述回轉(zhuǎn)平臺(tái)上設(shè)置有駕駛室，所述支護(hù)裝置包括液壓升降機(jī)、軌道和行走小車，所述液壓升降機(jī)固定在回轉(zhuǎn)平臺(tái)上，所述軌道固定在液壓升降機(jī)的頂端，所述行走小車安裝在軌道上，可以縱橫行走，所述行走小車上安裝有鉆機(jī)。

進(jìn)一步地，所述鑿巖裝置包括液壓銑挖機(jī)、四連桿機(jī)構(gòu)和鏟臂，所述液壓銑挖機(jī)固定在四連桿機(jī)構(gòu)上，所述四連桿機(jī)構(gòu)與鏟臂一端活動(dòng)連接，所述鏟臂另一端與回轉(zhuǎn)平臺(tái)鉸接。

進(jìn)一步地，所述鏟臂包括大鏟臂和小鏟臂，所述大鏟臂鉸接在回轉(zhuǎn)平臺(tái)上，小鏟臂與大鏟臂鉸接,四連桿機(jī)構(gòu)與小鏟臂鉸接，彼此之間均采用液壓油缸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，所述傳動(dòng)裝置包括底盤、連接法蘭、電機(jī)法蘭盤、高壓油泵和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)下面固定底盤，所述底盤用于將整個(gè)傳動(dòng)裝置固定在回轉(zhuǎn)平臺(tái)上，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上設(shè)置有電機(jī)法蘭盤，電機(jī)法蘭盤連接有彈性減震器，所述彈性減震器中心設(shè)有花鍵套，所述彈性減震器通過花鍵套與高壓油泵上的輸出花鍵軸連接，所述高壓油泵通過連接法蘭與驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定連接。

進(jìn)一步地，所述電機(jī)法蘭盤與彈性減震器以螺栓連接，所述高壓油泵通過連接法蘭與驅(qū)動(dòng)電機(jī)用螺栓連接固定。

進(jìn)一步地，所述行走小車包括主軌道、橫向小車和縱向小車，所述主軌道的兩軌道的端部均設(shè)有限位塊，所述縱向小車通過安裝在縱向小車上的滾輪活動(dòng)安裝在主軌道上，所述橫向小車通過安裝在橫向小車上的滾輪活動(dòng)安裝在縱向小車上，所述橫向小車和縱向小車上均設(shè)置有定位鎖緊機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述駕駛室內(nèi)安裝有空調(diào)。

本實(shí)用新型是將液壓銑挖機(jī)用于隧道掘進(jìn)作業(yè)，液壓銑挖機(jī)的工作狀態(tài)和方法如下：液壓銑挖機(jī)安裝在四連桿機(jī)構(gòu)上，四連桿機(jī)構(gòu)安裝在鏟臂上，鏟臂安裝在回轉(zhuǎn)平臺(tái)上，鏟臂和四連桿機(jī)構(gòu)通過液壓油缸驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)銑挖機(jī)調(diào)整到不同的方位工作，液壓銑挖機(jī)通過液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)高壓油泵，高壓油泵為鏟臂、四連桿機(jī)構(gòu)、液壓銑挖機(jī)和回轉(zhuǎn)支承及行走機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，液壓銑挖機(jī)、回轉(zhuǎn)支承和行走機(jī)構(gòu)通過液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)；在回轉(zhuǎn)平臺(tái)上方配一臺(tái)液壓升降機(jī)，在液壓升降機(jī)頂上安裝軌道，把行走小車安裝在軌道上，把鉆機(jī)安裝在行走小車上，小車可以在液壓升降機(jī)上面進(jìn)行縱向和橫向行走，以便鉆機(jī)全方位進(jìn)行支護(hù)作業(yè)，鉆機(jī)和液壓升降機(jī)分別有自己的液壓系統(tǒng)；在駕駛室安裝空調(diào)，改善了駕駛員工作條件；該實(shí)用新型在掘進(jìn)支護(hù)機(jī)方面填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：

1、本實(shí)用新型通過鏟臂的不同關(guān)節(jié)伸曲,實(shí)現(xiàn)了鑿巖機(jī)可以在隧道掘進(jìn)斷面內(nèi)任意高度上掘進(jìn)；

2、本實(shí)用新型通過回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)在隧道任意方向上銑挖掘進(jìn)；掘進(jìn)結(jié)束后通過180度換向，則銑挖頭轉(zhuǎn)到后方，而支護(hù)裝置轉(zhuǎn)到前方，液壓升降機(jī)升起，調(diào)整行走小車至合適位置，用鉆機(jī)進(jìn)行支護(hù)作業(yè)；

3、本實(shí)用新型可以大幅度地保證安全生產(chǎn)，提高工作效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證作業(yè)質(zhì)量，降低勞動(dòng)成本，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益；

4、本實(shí)用新型既可以高效率掘進(jìn)，又能實(shí)現(xiàn)隧道初期支護(hù)作業(yè)機(jī)械化，無有害氣體污染，是一種全新的隧道掘進(jìn)支護(hù)設(shè)備。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型多功能隧道掘進(jìn)支護(hù)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型多功能隧道掘進(jìn)支護(hù)機(jī)的傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型多功能隧道掘進(jìn)支護(hù)機(jī)的行走小車的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1回轉(zhuǎn)平臺(tái)、2鑿巖裝置、3支護(hù)裝置、4傳動(dòng)裝置、5行走機(jī)構(gòu)、6回轉(zhuǎn)支撐、7駕駛室、8空調(diào)、21液壓銑挖機(jī)、22四連桿機(jī)構(gòu)、23鏟臂、31液壓升降機(jī)、32軌道、33行走小車、34鉆機(jī)、41底盤、42連接法蘭、43電機(jī)法蘭盤、44彈性減震器、45高壓油泵、46驅(qū)動(dòng)電機(jī)、331主軌道、332縱向小車、333滾輪、334定位鎖緊機(jī)構(gòu)、335橫向小車、336限位塊。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

如圖1所示，一種多功能隧道掘進(jìn)支護(hù)機(jī)，包括行走機(jī)構(gòu)5、設(shè)置在行走機(jī)構(gòu)5上的回轉(zhuǎn)平臺(tái)1和安裝在回轉(zhuǎn)平臺(tái)1上的鑿巖裝置2、傳動(dòng)裝置4及支護(hù)裝置3，所述回轉(zhuǎn)平臺(tái)1通過回轉(zhuǎn)支撐6安裝在行走機(jī)構(gòu)5上，回轉(zhuǎn)支撐6帶動(dòng)回轉(zhuǎn)平臺(tái)1左右旋轉(zhuǎn)，所述回轉(zhuǎn)平臺(tái)1上設(shè)置有駕駛室7，所述駕駛室7內(nèi)安裝有空調(diào)8，所述支護(hù)裝置3包括液壓升降機(jī)31、軌道32和行走小車33，所述液壓升降機(jī)31固定在回轉(zhuǎn)平臺(tái)1上，所述軌道32固定在液壓升降機(jī)31的頂端，所述行走小車33安裝在軌道32上，可以縱橫行走，所述行走小車33上安裝有鉆機(jī)34。

所述鑿巖裝置2包括液壓銑挖機(jī)21、四連桿機(jī)構(gòu)22和鏟臂23，所述液壓銑挖機(jī)21固定在四連桿機(jī)構(gòu)22上，所述四連桿機(jī)構(gòu)22與鏟臂23一端活動(dòng)連接，所述鏟臂23另一端與回轉(zhuǎn)平臺(tái)1鉸接，所述鏟臂23包括大鏟臂和小鏟臂，所述大鏟臂鉸接在回轉(zhuǎn)平臺(tái)1上，小鏟臂與大鏟臂鉸接,四連桿機(jī)構(gòu)22與小鏟臂鉸接，彼此之間均采用液壓油缸驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)。

如圖2所示，所述傳動(dòng)裝置4包括底盤41、連接法蘭42、電機(jī)法蘭盤43、高壓油泵45和驅(qū)動(dòng)電機(jī)46，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)46下面固定底盤41，所述底盤41用于將整個(gè)傳動(dòng)裝置4固定在回轉(zhuǎn)平臺(tái)1上，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)46的輸出軸上設(shè)置有電機(jī)法蘭盤43，電機(jī)法蘭盤43連接有彈性減震器44，所述彈性減震器44中心設(shè)有花鍵套，所述彈性減震器44通過花鍵套與高壓油泵45上的輸出花鍵軸連接，所述高壓油泵45通過連接法蘭與驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定連接，所述電機(jī)法蘭盤43與彈性減震器44以螺栓連接，所述高壓油泵45通過連接法蘭與驅(qū)動(dòng)電機(jī)用螺栓連接固定。

如圖3所示，所述行走小車33包括主軌道331、橫向小車335和縱向小車332，所述主軌道331的兩軌道的端部均設(shè)有限位塊336，所述縱向小車332通過安裝在縱向小車332上的滾輪333活動(dòng)安裝在主軌道331上，所述橫向小車335通過安裝在橫向小車上的滾輪活動(dòng)安裝在縱向小車上，所述橫向小車332和縱向小車335上均設(shè)置有定位鎖緊機(jī)構(gòu)334。

利用本實(shí)用新型進(jìn)行工作的過程：

軟巖掘進(jìn)時(shí)：?jiǎn)?dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)高壓油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，啟動(dòng)液壓升降機(jī)31的液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，待運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間液壓系統(tǒng)穩(wěn)定后，把掘進(jìn)支護(hù)機(jī)開到掘進(jìn)工作面，調(diào)整鏟臂23的方向和位置，使液壓銑挖機(jī)置于工作位置；啟動(dòng)液壓銑挖機(jī)進(jìn)行銑挖掘進(jìn)作業(yè)，并通過不斷調(diào)整四連桿機(jī)構(gòu)22改變液壓銑挖機(jī)的掘進(jìn)方向，通過鏟臂23和行走機(jī)構(gòu)5，不斷改變液壓銑挖機(jī)的工作位置。該工序完成后關(guān)閉銑挖頭，掘進(jìn)機(jī)鏟臂23收起。

支護(hù)作業(yè)時(shí)：將掘進(jìn)支護(hù)機(jī)回轉(zhuǎn)180度，把支護(hù)裝置3調(diào)到工作面，液壓升降機(jī)31升起到作業(yè)高度，用吊具吊裝拱架至安裝位置，通過調(diào)整鉆機(jī)34下面的行走小車33，使鉆機(jī)34移動(dòng)到拱架下面合適的位置；啟動(dòng)錨桿鉆機(jī)錨固拱架，完畢后鉆機(jī)34停止工作收起；焊接網(wǎng)片，啟動(dòng)混凝土噴射機(jī)噴射混凝土，該工序完成后液壓升降機(jī)31降下；掘進(jìn)支護(hù)機(jī)回轉(zhuǎn)平臺(tái)1再回轉(zhuǎn)180度，把銑挖頭轉(zhuǎn)回工作面，繼續(xù)掘進(jìn)工作。如此周而復(fù)始，循環(huán)作業(yè)，可以保證安全生產(chǎn)，大幅度地提高工作效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證作業(yè)質(zhì)量，減少勞動(dòng)力成本，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

本實(shí)用新型通過鏟臂23不同關(guān)節(jié)伸曲,實(shí)現(xiàn)了鑿巖機(jī)在大于90度扇形垂面內(nèi)的任意位置施工；通過回轉(zhuǎn)支撐6旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了前進(jìn)方向任意位置的掘進(jìn)施工；通過回轉(zhuǎn)平臺(tái)180度換向，液壓銑挖機(jī)轉(zhuǎn)到后方，支護(hù)裝置轉(zhuǎn)到前方，液壓升降機(jī)31升起，調(diào)整行走小車33至合適位置鎖緊，用鉆機(jī)34進(jìn)行支護(hù)作業(yè)。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。