本實用新型屬于工程機械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多功能隧道掘進支護機。

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，硬巖隧道掘進多采用人工鑿巖爆破、人工支護，較少使用鑿巖臺車掘進；在軟巖隧道掘進中，多采用人工鑿巖爆破、人工支護，較少采用銑挖機掘進。

目前，國內(nèi)高鐵建設(shè)、高速公路和地鐵建設(shè)飛速發(fā)展，隧道工程機械市場需求劇增。現(xiàn)有市場上的隧道掘進機械一般主要分為兩大類：

一是鑿巖臺車：分單臂、雙臂和三臂鉆孔臺車；按走行方式分為軌道式、輪胎式和履帶式三種；按掘進圍巖類別可分為硬巖掘進機和軟巖掘進機兩種，其中軟巖掘進機多采用柴油機驅(qū)動的銑挖機，在施工時排放廢氣對隧道環(huán)境污染很重、對作業(yè)人員健康產(chǎn)生危害、同時增加了隧道通風(fēng)成本和通風(fēng)時間，降低了施工進度，并且現(xiàn)有銑挖機只能做銑挖掘進，沒有隧道初期支護功能。

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

針對目前現(xiàn)有的掘進設(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、又具有隧道初期支護功能，取代人工作業(yè)、造價低廉、無污染、安全可靠、適應(yīng)任何隧道斷面的隧道掘進機械。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實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支護機，旨在解決當(dāng)前隧道施工機械所不能滿足的現(xiàn)實需求，實現(xiàn)了軟巖掘進和隧道初期支護一體化作業(yè)，填補了國內(nèi)空白。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的：一種多功能隧道掘進支護機，其主要包括行走機構(gòu)、設(shè)置在行走機構(gòu)上的回轉(zhuǎn)平臺和安裝在回轉(zhuǎn)平臺上的鑿巖裝置、傳動裝置及支護裝置，所述回轉(zhuǎn)平臺通過回轉(zhuǎn)支撐安裝在行走機構(gòu)上，回轉(zhuǎn)支撐帶動回轉(zhuǎn)平臺左右旋轉(zhuǎn)，所述回轉(zhuǎn)平臺上設(shè)置有駕駛室，所述支護裝置包括液壓升降機、軌道和行走小車，所述液壓升降機固定在回轉(zhuǎn)平臺上，所述軌道固定在液壓升降機的頂端，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。

進一步地，所述鑿巖裝置包括液壓銑挖機、四連桿機構(gòu)和鏟臂，所述液壓銑挖機固定在四連桿機構(gòu)上，所述四連桿機構(gòu)與鏟臂一端活動連接，所述鏟臂另一端與回轉(zhuǎn)平臺鉸接。

進一步地，所述鏟臂包括大鏟臂和小鏟臂，所述大鏟臂鉸接在回轉(zhuǎn)平臺上，小鏟臂與大鏟臂鉸接,四連桿機構(gòu)與小鏟臂鉸接，彼此之間均采用液壓油缸驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。

進一步地，所述傳動裝置包括底盤、連接法蘭、電機法蘭盤、高壓油泵和驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機下面固定底盤，所述底盤用于將整個傳動裝置固定在回轉(zhuǎn)平臺上，所述驅(qū)動電機的輸出軸上設(shè)置有電機法蘭盤，電機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)動電機固定連接。

進一步地，所述電機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)動電機用螺栓連接固定。

進一步地，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)置有定位鎖緊機構(gòu)。

進一步地，所述駕駛室內(nèi)安裝有空調(diào)。

本實用新型是將液壓銑挖機用于隧道掘進作業(yè)，液壓銑挖機的工作狀態(tài)和方法如下：液壓銑挖機安裝在四連桿機構(gòu)上，四連桿機構(gòu)安裝在鏟臂上，鏟臂安裝在回轉(zhuǎn)平臺上，鏟臂和四連桿機構(gòu)通過液壓油缸驅(qū)動，實現(xiàn)銑挖機調(diào)整到不同的方位工作，液壓銑挖機通過液壓馬達驅(qū)動，驅(qū)動電機驅(qū)動高壓油泵，高壓油泵為鏟臂、四連桿機構(gòu)、液壓銑挖機和回轉(zhuǎn)支承及行走機構(gòu)提供動力，液壓銑挖機、回轉(zhuǎn)支承和行走機構(gòu)通過液壓馬達驅(qū)動；在回轉(zhuǎn)平臺上方配一臺液壓升降機，在液壓升降機頂上安裝軌道，把行走小車安裝在軌道上，把鉆機安裝在行走小車上，小車可以在液壓升降機上面進行縱向和橫向行走，以便鉆機全方位進行支護作業(yè)，鉆機和液壓升降機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；該實用新型在掘進支護機方面填補了國內(nèi)空白。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：

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

2、本實用新型通過回轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)在隧道任意方向上銑挖掘進；掘進結(jié)束后通過180度換向，則銑挖頭轉(zhuǎn)到后方，而支護裝置轉(zhuǎn)到前方，液壓升降機升起，調(diào)整行走小車至合適位置，用鉆機進行支護作業(yè)；

3、本實用新型可以大幅度地保證安全生產(chǎn)，提高工作效率，降低勞動強度，保證作業(yè)質(zhì)量，降低勞動成本，取得良好的經(jīng)濟效益；

4、本實用新型既可以高效率掘進，又能實現(xiàn)隧道初期支護作業(yè)機械化，無有害氣體污染，是一種全新的隧道掘進支護設(shè)備。

附圖說明

圖1是本實用新型多功能隧道掘進支護機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型多功能隧道掘進支護機的傳動裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型多功能隧道掘進支護機的行走小車的結(jié)構(gòu)示意圖；

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

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1所示，一種多功能隧道掘進支護機，包括行走機構(gòu)5、設(shè)置在行走機構(gòu)5上的回轉(zhuǎn)平臺1和安裝在回轉(zhuǎn)平臺1上的鑿巖裝置2、傳動裝置4及支護裝置3，所述回轉(zhuǎn)平臺1通過回轉(zhuǎn)支撐6安裝在行走機構(gòu)5上，回轉(zhuǎn)支撐6帶動回轉(zhuǎn)平臺1左右旋轉(zhuǎn)，所述回轉(zhuǎn)平臺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，所述支護裝置3包括液壓升降機31、軌道32和行走小車33，所述液壓升降機31固定在回轉(zhuǎn)平臺1上，所述軌道32固定在液壓升降機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34。

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

如圖2所示，所述傳動裝置4包括底盤41、連接法蘭42、電機法蘭盤43、高壓油泵45和驅(qū)動電機46，所述驅(qū)動電機46下面固定底盤41，所述底盤41用于將整個傳動裝置4固定在回轉(zhuǎn)平臺1上，所述驅(qū)動電機46的輸出軸上設(shè)置有電機法蘭盤43，電機法蘭盤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)動電機固定連接，所述電機法蘭盤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)動電機用螺栓連接固定。

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)置有定位鎖緊機構(gòu)334。

利用本實用新型進行工作的過程：

軟巖掘進時：啟動驅(qū)動電機帶動高壓油泵運轉(zhuǎn)，啟動液壓升降機31的液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)是一個獨立系統(tǒng)，待運轉(zhuǎn)一定時間液壓系統(tǒng)穩(wěn)定后，把掘進支護機開到掘進工作面，調(diào)整鏟臂23的方向和位置，使液壓銑挖機置于工作位置；啟動液壓銑挖機進行銑挖掘進作業(yè)，并通過不斷調(diào)整四連桿機構(gòu)22改變液壓銑挖機的掘進方向，通過鏟臂23和行走機構(gòu)5，不斷改變液壓銑挖機的工作位置。該工序完成后關(guān)閉銑挖頭，掘進機鏟臂23收起。

支護作業(yè)時：將掘進支護機回轉(zhuǎn)180度，把支護裝置3調(diào)到工作面，液壓升降機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34下面的行走小車33，使鉆機34移動到拱架下面合適的位置；啟動錨桿鉆機錨固拱架，完畢后鉆機34停止工作收起；焊接網(wǎng)片，啟動混凝土噴射機噴射混凝土，該工序完成后液壓升降機31降下；掘進支護機回轉(zhuǎn)平臺1再回轉(zhuǎn)180度，把銑挖頭轉(zhuǎn)回工作面，繼續(xù)掘進工作。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，降低勞動強度，保證作業(yè)質(zhì)量，減少勞動力成本，取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

本實用新型通過鏟臂23不同關(guān)節(jié)伸曲,實現(xiàn)了鑿巖機在大于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)，實現(xiàn)了前進方向任意位置的掘進施工；通過回轉(zhuǎn)平臺180度換向，液壓銑挖機轉(zhuǎn)到后方，支護裝置轉(zhuǎn)到前方，液壓升降機31升起，調(diào)整行走小車33至合適位置鎖緊，用鉆機34進行支護作業(yè)。

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