[发明专利]一种环形切削成拱预支护隧道施工成套设备

说明书

技术领域

本发明属于基坑施工机械装置及施工方法，具体涉及一种环形切削成拱预支 护隧道施工成套设备。

背景技术

近些年来国内的隧道施工项目越来越多，特别是地铁隧道的施工更是如雨后 春笋般的在各大中城市中展开。在未固结地层和软岩地层隧道施工中，传统的矿 山法一般使用管棚注浆的方法进行对隧道的加固，但由于管棚之间有一定的间 距，且由于注浆压力一般达不到设计标准，使得注浆效果大打折扣，这样传统的 矿山法施工就很难保证隧道开挖时的安全性，。而在对地表沉降要求很严格的城 市地下工程施工中，大多采用盾构(TBM)法施工，但由于盾构法施工的成本大， 需要的配套设施要求也很高，在中短隧道施工时，就不能显示其经济性；另外， 在硬岩爆破施工中，如何降低因爆破引起的震动径向传播，也是一个亟待解决的 问题。所以我们迫切需要一种新的施工设备和方法来弥补这方面的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动化程度高，施工质量好，成本低的环形切削成 拱预支护隧道施工成套设备。

实现本发明目的采用的技术方案如下：

本发明提供的环形切削成拱预支护隧道施工成套设备包括：机座、主拱架、 支护拱、链刀组件、注浆系统、刀鞘、混凝土喷射装置、渣土回收装置、轨道行 走驱动装置；所述主拱架和轨道行走驱动装置设在所述机座上，机座上设有底部 支撑，所述主拱架包括至少一个与隧道断面轮廓相适应的弧形拱架，弧形拱架上 设有若干径向支撑，所述刀鞘通过铰链和第一伸缩机构连接在移动座上，通过移 动座与弧形拱架上的弧形轨道滑动配合，移动座上设有驱动移动座沿弧形拱架上 的弧形轨道运动的刀鞘驱动装置；所述链刀组件通过链刀刀座与刀鞘上的纵向轨 道配合，链刀刀座上设有驱动链刀刀座沿刀鞘上的纵向轨道运动的链刀组件驱动 装置；所述注浆系统设在链刀组件上，在注浆系统与链刀组件之间设有第二伸缩 机构，所述混凝土喷射装置设在主拱架的后面，所述渣土回收装置设在机座的后 面，所述支护拱通过第三伸缩机构设置在弧形拱架前面。

所述主拱架包括前后两个弧形拱架。

所述弧形拱架内设有固定梁，固定梁上设有由横轨和纵轨以及定位驱动装置 构成的二维定位机构，所述混凝土喷射装置设在该二维定位机构上。

所述刀鞘驱动装置和链刀组件驱动装置采用齿轮齿条机构。

本发明由于采用混凝土浆液与开挖泥土的同步置换原理，清除开挖泥土后立 刻用混凝土浆液填补，避免了对顶部岩层的受力破坏，能有效降低地表沉降，实 现精确开挖，甚至零超挖，施工工艺简单，施工过程安全可靠和广泛的适用性。

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中主拱架的示意图。

图3是本发明中刀鞘与弧形拱架连接的示意图。

图4是本发明中链刀组件的示意图。

图5是链刀组件中链式切刀和链轮的示意图。

图6本发明中链刀组件与刀鞘连接的示意图。

图7是本发明中链刀刀座与刀鞘连接的示意图。

具体实施方式