一種隧道掘進(jìn)可變徑多頭輪廓成形設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種隧道掘進(jìn)輪廓成形設(shè)備，特別是一種隧道掘進(jìn)可變徑多頭輪廓成形設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]地鐵以及公路和鐵路隧道的掘進(jìn)工法常用的有兩種:礦山法(鉆爆法)和掘進(jìn)機(jī)法。礦山法又分為傳統(tǒng)礦山法和新奧法。傳統(tǒng)礦山法超挖欠挖情況較為嚴(yán)重，新奧法通過(guò)毫秒爆破和光面爆破技術(shù)能夠得到較好的隧道輪廓線。但是在城市地下施工時(shí)，通常禁止使用鉆爆方法。掘進(jìn)機(jī)法是針對(duì)城市地鐵及其他禁止使用爆破方法進(jìn)行施工的一種隧道掘進(jìn)方法，此法采用的掘進(jìn)機(jī)價(jià)格高昂，開(kāi)挖直徑和形狀難以在施工中進(jìn)行更改。非爆掘進(jìn)方式除掘進(jìn)機(jī)外，最常見(jiàn)的即為人工手持式薄壁金剛石鉆頭，這種方式開(kāi)采掘進(jìn)效率極低，人工工作量繁重，不適用于直徑較大的隧道和地鐵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述隧道掘進(jìn)方式和設(shè)備存在的不足，本實(shí)用新型主要提供一種隧道輪廓成形設(shè)備，從而避免礦山法造成的超挖欠挖情況；該設(shè)備可以變化直徑從而能夠模擬不同形狀尺寸的隧道輪廓，其成本與掘進(jìn)機(jī)相比亦大大降低。
[0004]本實(shí)用新型所述問(wèn)題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種隧道掘進(jìn)可變徑多頭輪廓成形設(shè)備，包括多個(gè)鉆進(jìn)單元、活動(dòng)展翼、回轉(zhuǎn)減速箱、連桿機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)支撐組件、三角連接體、變幅機(jī)構(gòu)、傾角油缸、漲緊機(jī)構(gòu)和底盤(pán)；多個(gè)鉆進(jìn)單元均勻布置在活動(dòng)展翼上，鉆進(jìn)單元的連接座與活動(dòng)展翼的鉆進(jìn)單元連接座通過(guò)銷(xiāo)軸連接，回轉(zhuǎn)減速箱通過(guò)螺栓與活動(dòng)展翼的減速箱連接座連接，回轉(zhuǎn)減速箱由回轉(zhuǎn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，連桿機(jī)構(gòu)與活動(dòng)展翼連接，回轉(zhuǎn)支撐組件與活動(dòng)展翼和三角連接體連接，變幅機(jī)構(gòu)與三角連接體以及底盤(pán)連接，傾角油缸與回轉(zhuǎn)支撐組件連接以及三角連接體連接，漲緊機(jī)構(gòu)與回轉(zhuǎn)減速箱連接。
[0006]優(yōu)選的，活動(dòng)展翼為一箱體結(jié)構(gòu)，箱體上面為帶弧度的弧形展板，鉆進(jìn)單元均勻布置在弧面上，鉆進(jìn)單元均布后的弧度與弧形展板弧度相同，活動(dòng)展翼下面焊接多個(gè)連桿耳座，與連桿機(jī)構(gòu)連接，弧形展板的弧板對(duì)應(yīng)的圓心角為45度或者其他角度，弧形展板沿弧線布置兩排鉆進(jìn)單元連桿耳座一，連桿耳座一分別與鉆進(jìn)單元的連接座銷(xiāo)軸連接，使鉆進(jìn)單元均布后弧度與弧形展板弧度相同；箱體下方布置四個(gè)連桿耳座二，分別與內(nèi)連桿組件和外連桿組件通過(guò)銷(xiāo)軸連接，一組外連桿組件與一個(gè)活動(dòng)展翼連接，另一組內(nèi)連桿組件與另一個(gè)活動(dòng)展翼連接，通過(guò)展翼油缸的伸縮，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外連桿組件做平行于回轉(zhuǎn)支撐組件軸線的上下平移運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)所述的活動(dòng)展翼的開(kāi)合運(yùn)動(dòng)。
[0007]優(yōu)選的，回轉(zhuǎn)減速箱通過(guò)螺栓與活動(dòng)展翼的減速箱連接座連接，每個(gè)活動(dòng)展翼上均勻布置至少兩個(gè)回轉(zhuǎn)減速箱，每個(gè)回轉(zhuǎn)減速箱控制多組鉆進(jìn)單元回轉(zhuǎn)，每個(gè)回轉(zhuǎn)減速箱由一個(gè)回轉(zhuǎn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，減速箱內(nèi)部通過(guò)齒輪傳動(dòng)進(jìn)行一級(jí)減速，減速箱輸出小皮帶輪與大皮帶輪之間傳動(dòng)產(chǎn)生二級(jí)減速，回轉(zhuǎn)減速箱為一箱體，箱體上下為平面，箱體的一個(gè)側(cè)面為弧面，弧度與活動(dòng)展翼的弧形展板相同，箱體弧面相對(duì)的側(cè)面是平面，平面?zhèn)让嬷胁吭O(shè)有突出于平面?zhèn)让娴闹蜗潴w，回轉(zhuǎn)減速箱整體呈品字形，回轉(zhuǎn)減速箱上下平面沿與弧形展板相同的弧度均布9個(gè)孔，其中5個(gè)間隔孔安裝皮帶輪軸，每?jī)蓚€(gè)皮帶輪軸之間的孔安裝過(guò)輪軸，皮帶輪軸呈階梯狀，輸出端安裝小皮帶輪，與大皮帶輪通過(guò)皮帶連接，皮帶輪軸中段通過(guò)平鍵與二級(jí)齒輪連接，每組皮帶輪軸之間布置一組過(guò)輪軸，過(guò)輪軸上布置同樣尺寸的二級(jí)齒輪，從而實(shí)現(xiàn)輸出軸轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速均相同；9個(gè)孔中心連線為一弧線，弧度與弧形展板(2-1)相同。
[0008]優(yōu)選的，連桿機(jī)構(gòu)的連桿上端通過(guò)銷(xiāo)軸與活動(dòng)展翼的耳座連接，連桿下端通過(guò)銷(xiāo)軸與內(nèi)展翼座和外展翼座連接，連桿中間通過(guò)銷(xiāo)軸與展翼油缸活塞桿連接，內(nèi)展翼座和外展翼座與所述的回轉(zhuǎn)支撐組件的動(dòng)端連接盤(pán)組件前端面焊接，展翼油缸缸體通過(guò)銷(xiāo)軸與動(dòng)端連接盤(pán)組件前端面連接，回轉(zhuǎn)支撐組件的靜端連接盤(pán)組件通過(guò)銷(xiāo)軸與所述的三角連接體連接。
[0009]優(yōu)選的，變幅機(jī)構(gòu)由兩變幅連桿和變幅油缸組成，兩變幅連桿與三角連接體和底盤(pán)組成一平行四邊形機(jī)構(gòu)，變幅油缸活塞桿與三角連接體通過(guò)銷(xiāo)軸連接，變幅油缸缸體與底盤(pán)連接。傾角油缸活塞桿與靜端連接盤(pán)組件后端面下部通過(guò)銷(xiāo)軸連接，傾角缸體缸體與三角連接體通過(guò)銷(xiāo)軸連接；底盤(pán)組件包括履帶底盤(pán)、駕駛室和發(fā)動(dòng)機(jī)等組件，為前述工作部提供動(dòng)力。
[0010]優(yōu)選的，鉆進(jìn)單元由金剛石薄壁鉆頭、動(dòng)套組件、定套組件、大皮帶輪、單定滑輪；驅(qū)動(dòng)釬桿、動(dòng)滑輪、進(jìn)給油缸、連接座、雙定滑輪、扶正座、定位尖組成，進(jìn)給油缸活塞桿與動(dòng)滑輪絲扣連接，動(dòng)套組件一側(cè)鋼絲繩繞過(guò)雙定滑輪和動(dòng)滑輪固定，另一側(cè)鋼絲繩繞過(guò)單定滑輪和動(dòng)滑輪固定，金剛石薄壁鉆頭的旋轉(zhuǎn)由驅(qū)動(dòng)釬桿驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)釬桿與定套組件中的旋轉(zhuǎn)軸絲扣連接，而旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)平鍵與大皮帶輪連接，通過(guò)皮帶輪回轉(zhuǎn)傳遞轉(zhuǎn)速與扭矩。
[0011]優(yōu)選的，自漲緊機(jī)構(gòu)由隔膜蓄能器、漲緊油缸、外連管組件、連接板、上接頭、中心桿、滑動(dòng)塊、連接鍵、錐體、彈簧、下接頭組成，中心桿與漲緊油缸活塞桿絲扣連接，除隔膜蓄能器、漲緊油缸、外連管組件外，其余組件為膨脹錐頭組件，上接頭上端與外連管組件絲扣連接；上接頭下端與錐體絲扣連接，滑動(dòng)塊通過(guò)連接鍵與中心桿連接，滑動(dòng)塊在錐體上滑動(dòng)，錐體與下接頭絲扣連接，彈簧位于中心桿下平面與下接頭上平面之間。
[0012]本實(shí)用新型所述的活動(dòng)展翼與連桿機(jī)構(gòu)及展翼座組成平行四邊形機(jī)構(gòu)，通過(guò)展翼油缸的伸縮實(shí)現(xiàn)活動(dòng)展翼平行于回轉(zhuǎn)支撐軸線的開(kāi)合，從而可以適應(yīng)不同尺寸的隧道輪廓，活動(dòng)展翼的弧板直徑與隧道上部拱形直徑相同時(shí)，均布在弧板上的鉆進(jìn)單元鉆出的輪廓與隧道設(shè)計(jì)拱形完全一致，隧道拱形直徑與弧板直徑不同時(shí)，可以通過(guò)模擬近似得到隧道輪廓線；所述活動(dòng)展翼弧板對(duì)應(yīng)中心角度為45°，隧道拱形為半圓形，兩組活動(dòng)展翼通過(guò)回轉(zhuǎn)支撐組件的回轉(zhuǎn)改變?cè)趫A周方向的位置，回轉(zhuǎn)4次可以鉆出隧道上部拱形輪廓，隧道下部?jī)蓚?cè)邊線，可以通過(guò)變幅機(jī)構(gòu)的上下移動(dòng)，以弧線近似模擬出直線。本實(shí)用新型所述的帶弧面的活動(dòng)展翼可以同時(shí)均布多個(gè)鉆進(jìn)單元，可以同時(shí)開(kāi)合亦可單獨(dú)開(kāi)合，可以沿圓周回轉(zhuǎn)亦可上下移動(dòng)，多組鉆進(jìn)單元同時(shí)鉆進(jìn)效率大大提高，可以準(zhǔn)確切割出隧道輪廓線，解決了爆破法難以避免的超挖欠挖難題，與掘進(jìn)機(jī)相比成本大大降低，且可適用于不同尺寸規(guī)格的隧道。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型所述的一種隧道掘進(jìn)可變徑多頭輪廓成形設(shè)備兩活動(dòng)展翼一開(kāi)一閉結(jié)構(gòu)側(cè)視圖a，正視圖b ;
[0014]圖2是本實(shí)用新型所述的一種隧道掘進(jìn)可變徑多頭輪廓成形設(shè)備兩活動(dòng)展翼均閉合結(jié)構(gòu)側(cè)視圖a，正視圖b ；
[0015]圖3是本實(shí)用新型所述的一種隧道掘進(jìn)可變徑多頭輪廓成形設(shè)備兩活動(dòng)展翼均打開(kāi)結(jié)構(gòu)側(cè)視圖a，正視圖b;
[0016]圖4是本實(shí)用新型所述的一種隧道掘進(jìn)可變徑多頭輪廓成形設(shè)備前端工作部旋轉(zhuǎn)90°結(jié)構(gòu)側(cè)視圖a，正視圖b ；
[0017]圖5是本實(shí)用新型所述的一種隧道掘進(jìn)可變徑多頭輪廓成形設(shè)備前端工作部上傾結(jié)構(gòu)側(cè)視圖a，正視圖b ；
[0018]圖6是本實(shí)用新型所述的一種隧道掘進(jìn)可變徑多頭輪廓成形設(shè)備前端工作部下傾結(jié)構(gòu)側(cè)視圖a，正視圖b ；
[0019]圖7是圖1中的I號(hào)組件鉆進(jìn)單元結(jié)構(gòu)正視圖a，左視圖b，俯視圖C，俯視圖A-A剖視圖d ；
[0020]圖8是圖1中2號(hào)組件活動(dòng)展翼結(jié)構(gòu)右視圖a，正視圖b，左視圖C，俯視圖d ；
[0021]圖9是圖1中3號(hào)組件減速箱結(jié)構(gòu)主視圖a，主視圖A-A剖面圖b，俯視圖d，圖b的B-B剖面圖e，圖e的C-C剖面圖c ;
[0022]圖10是圖1中4號(hào)組件變幅回轉(zhuǎn)展翼組件結(jié)構(gòu)右視圖a，主視圖b，左視圖C，俯視圖d ；
[0023]圖11中圖1中9號(hào)組件自漲緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)主視圖a，圖a的B-B剖面圖b，圖a的A-A剖面圖C，圖c的C-C剖面圖d ;
[0024]圖中各標(biāo)號(hào)清單為:1、鉆進(jìn)單元；1_1金剛石薄壁鉆頭；1_2、動(dòng)套組件；1_3定套組件；1-4、大皮帶輪；1_5、單定滑輪；1_6、驅(qū)動(dòng)釬桿；1_7、動(dòng)滑輪；1_8、進(jìn)給油缸；1_9、連接座；1_10、雙定滑輪；1_11、扶正座；1_12、定位尖；2、活動(dòng)展翼；2