[发明专利]由履带推进的马蹄形掘进机

说明书

本发明提出一种由履带推进的马蹄形掘进机，包括设置在前端的刀盘装置，所述的刀盘装置安装在前盾上并与前盾内的驱动系统连接，前盾的后部设有尾盾，前盾与尾盾活动连接，尾盾与底部的提供驱动的推进履带连接，刀盘装置的后部设有安装在前盾底部和推进履带上部的螺旋输送机，尾盾与设备桥连接，设备桥上设有后配套系统。本发明的刀盘装置开挖率高，采用半开敞式掘进，利于不稳定的地质掌子面的稳定，同时比土压平衡模式掘进推力小，前盾和中盾的构造简单，同时隧道支护可配合采用新奥法，无预制管片场地的占用，渣土运输可采用汽运，具备了工程总体造价低廉，对施工人员的技术水平要求低等优点。

技术领域

本发明涉及隧道施工设备，特别是指一种由履带推进的马蹄形掘进机。

背景技术

在目前隧道施工中，盾构技术以其自动化程度高、施工安全度高、施工进度快、污染小、成本低等优势，逐步得到广泛应用。其中，盾构机是一种采用盾构法的集机械、电子、液压、激光和控制等技术于一体的高度机械化和自动化的掘进衬砌成套设备。

公路铁路等山岭隧道常采用马蹄形断面，较圆形隧道相比，马蹄形断面隧道空间利用率更高。马蹄形断面隧道开挖通常使用全断面钻爆法、台阶法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法等等，为实现人员、工期、成本控制等更高的要求，国内已有很专业技术人员对马蹄形断面隧道机械化施工水平的提高进行了大量研究，如：

《一种马蹄形开敞式盾构体结构及盾构法施工工艺》，采用马蹄形断面盾构体结构，利用周边若干只液压千斤顶和支撑工字钢加工可拆移式的反力体系，结合一期防滑和盾构体安全保障，完成开挖土体工作，开挖完一个段落后，拆除反力体系，进行钢筋混凝土衬砌，完成洞身结构施工；

《一种泥水平衡式马蹄形盾构机》利用圆形刀盘和异形刀盘（偏心摆动）组成的刀盘切削出马蹄形隧道，利用泥水平衡模式开挖面稳定性；

《无水软土隧道的马蹄形护盾开挖装置及隧道开挖方法》中提及其设备包括主机支架、上护盾总成和侧互动总成和步履行走总成，采用挖掘机或其他具有挖掘功能的设备进行开敞式开挖作业，并设计同步出渣装置，使两个工序同时进行，提高作业效率；

《一种超大断面马蹄形盾构机》利用土压平衡原理，采用数个多前后分布的圆形刀盘进行开挖，以最新一环拼装完毕的管片为支撑基础进行整机的推进；该机型已在蒙华铁路白城隧道拥有成功应用案例；

《一种用于单线软岩隧道的异形掘进机》利用土压平衡原理，采用上述《一种超大断面马蹄形盾构机》迥异的组合方式的刀盘进行开挖，以拼装完毕的管片为支撑基础进行整机的推进；

《一种用于马蹄形断面隧道的可现浇支护的盾构机》采用土压平衡原理进行掘进，以距离主机很远的拼装完毕的管片为撑紧基础，依靠摩擦提供的反力，并通过杠杆+球铰传力进行整机的推进等等。

由于国内各条隧道地质构造的不同，马蹄形盾构机采用土压平衡掘进+预制管片拼装方式适应性有所局限，当地质较为稳定时，需要一种施工成本较低的、无需保压的安全的施工设备。

发明内容

本发明提出一种由履带推进的马蹄形掘进机，解决了现有技术中当地质较为稳定时，需要一种施工成本较低的、无需保压的安全的施工设备的问题。本装置适应于黄土、粉质粘土、流砂、全风化岩等地质，隧道开挖率大幅提高，实现了马蹄形隧道掘进、支护的同步成型。

本发明的技术方案是这样实现的：一种由履带推进的马蹄形掘进机，包括设置在前端的刀盘装置，所述的刀盘装置安装在前盾上并与前盾内的驱动系统连接，前盾的后部设有尾盾，前盾与尾盾活动连接，尾盾与底部的提供前进推力的推进履带连接，刀盘装置的后部设有安装在前盾底部和推进履带上部的螺旋输送机，尾盾与设备桥连接，设备桥上设有后配套系统。