本發(fā)明涉及的是一種隧道掘進(jìn)機(jī)及其施工法，屬于土木工程基礎(chǔ)施工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)具有一次開挖完成隧道的特色,從開挖、推進(jìn)、撐開全由該機(jī)具完成，開挖速度是傳統(tǒng)鉆炸工法的5倍。但是全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)的制造工藝復(fù)雜，技術(shù)附加值高，國(guó)際上只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的企業(yè)具有能力生產(chǎn)，造價(jià)高昂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出的是一種隧道掘進(jìn)機(jī)及其施工法，其目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，其主要優(yōu)點(diǎn)：具有全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)具有一次開挖完成隧道的特色，而且利用鏈刀挖掘巖土，其制造工藝簡(jiǎn)單、質(zhì)量好、施工周期短、成本低。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：隧道掘進(jìn)機(jī)包括前段和后段，前段機(jī)架與后段框架相連，機(jī)架和框架的外輪廓線與隧道外輪廓線相同，前段由機(jī)架和挖掘機(jī)組成，挖掘機(jī)由若干個(gè)鏈?zhǔn)酵诰蜓b置組成，若干個(gè)鏈?zhǔn)酵诰蜓b置并列成一排，在掘進(jìn)方向鏈?zhǔn)酵诰蜓b置的尾部錯(cuò)開排列，若干個(gè)鏈?zhǔn)酵诰蜓b置在掘進(jìn)方向的投影面與機(jī)架的截面相同；鏈?zhǔn)酵诰蜓b置由傳動(dòng)裝置和鏈刀組成，傳動(dòng)裝置由驅(qū)動(dòng)裝置和鏈輪等組成，鏈刀由鏈條和固定于鏈條上的刀具組成；挖掘巖土部分的鏈刀位于機(jī)架的外側(cè)，返回部分的鏈刀位于機(jī)架的內(nèi)部；機(jī)架的前端面設(shè)有鏈刀運(yùn)行的軌道，前端面的兩角部外側(cè)設(shè)有鏈刀運(yùn)行的弧形軌道，利用鏈?zhǔn)酵诰蜓b置尾部錯(cuò)開排列形成的空間，使機(jī)架前部的各結(jié)構(gòu)件連接成一個(gè)整體，除鏈刀外鏈?zhǔn)酵诰蜓b置的運(yùn)動(dòng)部件均安裝在機(jī)架內(nèi)，除鏈刀的入口和出口外，機(jī)架前部的各室體均是與巖土隔離的腔體；施工時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)鏈刀運(yùn)行，機(jī)架前端的刀具挖掘全斷面巖土，并將已挖掘的巖土送至機(jī)架內(nèi)的巖土輸送機(jī)的入口，巖土輸送機(jī)在機(jī)架內(nèi)將巖土送至后方，機(jī)架的前端設(shè)有泥漿噴嘴。

隧道掘進(jìn)機(jī)是利用鏈?zhǔn)酵诰蜓b置錯(cuò)開排列形成的空間，使有運(yùn)動(dòng)部件的各腔室均有人行通道和維修操作空間。

鏈刀是在機(jī)架的腔體內(nèi)進(jìn)行更換的，以適應(yīng)不同地質(zhì)條件和維護(hù)需要。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：具有全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)具有一次開挖完成隧道的特色，而且利用鏈刀挖掘巖土，其制造工藝簡(jiǎn)單、質(zhì)量好、施工周期短、成本低。

附圖說(shuō)明

圖1是由前段1和后段2組成的隧道掘進(jìn)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，也是由驅(qū)動(dòng)裝置6-1和鏈輪6-2等組成傳動(dòng)裝置6，也是由傳動(dòng)裝置6和鏈刀7組成的鏈?zhǔn)酵诰蜓b置5的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的A向視圖，也是鏈?zhǔn)酵诰蜓b置5尾部錯(cuò)開排列形成的空間，使前段機(jī)架3與后段2連接成一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1的B向視圖，也是由15個(gè)鏈?zhǔn)酵诰蜓b置5組成的挖掘機(jī)4的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是前端機(jī)架3的泥漿噴嘴3-1的機(jī)構(gòu)示意圖；

圖5是除鏈刀7的入口和出口外，機(jī)架3前部的各室體均是與巖土隔離的腔體的結(jié)構(gòu)示意圖；也是利用鏈?zhǔn)酵诰蜓b置5錯(cuò)開排列形成的空間，使有運(yùn)動(dòng)部件的各腔室均有人行通道和維修操作空間的機(jī)構(gòu)示意圖,也是由縱向巖土輸送機(jī)8-1和橫向巖土輸送機(jī)8-2組成的巖土輸送機(jī)8的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是鏈刀7的結(jié)構(gòu)示意圖，(a)是鏈條7-1和刀具7-2的結(jié)構(gòu)示意圖，也是由A十字節(jié)7-1-1和B十字節(jié)7-1-2組成的鏈條7-1的十字節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；也是鏈條7-1實(shí)現(xiàn)空間彎曲的結(jié)構(gòu)示意圖。(b)是鏈刀由繩索7-1B和刀具7-2B組成的結(jié)構(gòu)示意圖；也是繩索7-1B和刀具7-2B的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是隧道掘進(jìn)機(jī)的鏈刀軌道的結(jié)構(gòu)示意圖，軌道的類型包括A、B、C1、C2和D 共5種，其中A是平面型，B是凸型，C1、C2是凹型；

圖8是D為縱向多排軌道錯(cuò)開成錐型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是隧道掘進(jìn)機(jī)的D型軌道和多排鏈刀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中的1是由隧道掘進(jìn)機(jī)的前段機(jī)架3和挖掘機(jī)4組成的前段；2是隧道掘進(jìn)機(jī)的后段；3是隧道掘進(jìn)機(jī)的前段機(jī)架；3-1是前端機(jī)架3的泥漿噴嘴；4是由若干個(gè)鏈?zhǔn)酵诰蜓b置5組成的挖掘機(jī)；5是由傳動(dòng)裝置和鏈刀7組成的鏈?zhǔn)酵诰蜓b置；6是由驅(qū)動(dòng)裝置6-1和鏈輪6-2等組成的傳動(dòng)裝置；6-1是傳動(dòng)裝置6的驅(qū)動(dòng)裝置；6-2是傳動(dòng)裝置6的鏈輪；7是挖掘巖土的鏈刀，由鏈條7-1和刀具7-2組成；7-1是組成鏈刀7的鏈條，包括履帶、繩索和柔性帶；7-1-1是組成鏈條十字節(jié)的A十字節(jié)；7-1-2是組成鏈條十字節(jié)的B十字節(jié)；7-1B是組成鏈刀4的鋼索；7-2是固定在鏈條7-1上的挖掘巖土的刀具；7-2B是固定在鋼索7-1B上的挖掘巖土的刀具；8是巖土輸送機(jī)；8-1是縱向巖土輸送機(jī)；8-2是橫向巖土輸送機(jī)。

具體實(shí)施方式

一種隧道掘進(jìn)機(jī)包括前段和后段，前段機(jī)架與后段框架相連，機(jī)架和框架的外輪廓線與隧道外輪廓線相同，前段由機(jī)架和挖掘機(jī)組成，挖掘機(jī)由若干個(gè)鏈?zhǔn)酵诰蜓b置組成，若干個(gè)鏈?zhǔn)酵诰蜓b置并列成一排，在掘進(jìn)方向鏈?zhǔn)酵诰蜓b置的尾部錯(cuò)開排列，若干個(gè)鏈?zhǔn)酵诰蜓b置在掘進(jìn)方向的投影面與機(jī)架的截面相同；鏈?zhǔn)酵诰蜓b置由傳動(dòng)裝置和鏈刀組成，傳動(dòng)裝置由驅(qū)動(dòng)裝置和鏈輪等組成，鏈刀由鏈條和固定于鏈條上的刀具組成；挖掘巖土部分的鏈刀位于機(jī)架的外側(cè)，返回部分的鏈刀位于機(jī)架的內(nèi)部；機(jī)架的前端面設(shè)有鏈刀運(yùn)行的軌道，前端面的兩角部外側(cè)設(shè)有鏈刀運(yùn)行的弧形軌道，利用鏈?zhǔn)酵诰蜓b置尾部錯(cuò)開排列形成的空間，使機(jī)架前部的各結(jié)構(gòu)件連接成一個(gè)整體，除鏈刀外鏈?zhǔn)酵诰蜓b置的運(yùn)動(dòng)部件均安裝在機(jī)架內(nèi)，除鏈刀的入口和出口外，機(jī)架前部的各室體均是與巖土隔離的腔體；施工時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)鏈刀運(yùn)行，機(jī)架前端的刀具挖掘全斷面巖土，并將已挖掘的巖土送至機(jī)架內(nèi)的巖土輸送機(jī)的入口，巖土輸送機(jī)在機(jī)架內(nèi)將巖土送至后方，機(jī)架的前端設(shè)有泥漿噴嘴。

所述的隧道掘進(jìn)機(jī)是利用鏈?zhǔn)酵诰蜓b置錯(cuò)開排列形成的空間，使有運(yùn)動(dòng)部件的各腔室均有人行通道和維修操作空間。

所述的鏈刀是在機(jī)架的腔體內(nèi)進(jìn)行更換的，以適應(yīng)不同地質(zhì)條件和維護(hù)需要。

所述的鏈刀為多排鏈刀，多排鏈刀根據(jù)需要進(jìn)行同時(shí)挖掘或分別挖掘。

所述的多排鏈刀在挖掘面布置成錐形。

所述的機(jī)架前端有若干個(gè)孔蓋，遇特殊狀況（如孤石），操作人員打開孔蓋進(jìn)行特殊處理。

所述的隧道掘進(jìn)機(jī)是用于頂管法施工的隧道掘進(jìn)機(jī)。

所述的隧道掘進(jìn)機(jī)是用于盾構(gòu)法施工的隧道掘進(jìn)機(jī)。

所述的組成鏈刀的鏈條是廣義的鏈條，包括履帶、繩索和柔性帶。

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明：

如圖1 和圖6所示，隧道掘進(jìn)機(jī)是包括前段1和后段2，前段機(jī)架與后段框架相連，機(jī)架和框架的外輪廓線與隧道外輪廓線相同，前段1由機(jī)架3和挖掘機(jī)4組成，挖掘機(jī)4由若干個(gè)鏈?zhǔn)酵诰蜓b置5組成，若干個(gè)鏈?zhǔn)酵诰蜓b置5并列成一排，在掘進(jìn)方向鏈?zhǔn)酵诰蜓b置5的尾部錯(cuò)開排列，若干個(gè)鏈?zhǔn)酵诰蜓b置5在掘進(jìn)方向的投影面與機(jī)架3的截面相同；鏈?zhǔn)酵诰蜓b置5由傳動(dòng)裝置6和鏈刀7組成，傳動(dòng)裝置6由驅(qū)動(dòng)裝置6-1和鏈輪6-2等組成，鏈刀7由鏈條7-1和固定于鏈條上的刀具7-2組成。

如圖2～圖5所示，挖掘巖土部分的鏈刀7位于機(jī)架3的外側(cè)，返回部分的鏈刀7位于機(jī)架3的內(nèi)部；機(jī)架3的前端面設(shè)有鏈刀運(yùn)行的軌道，前端面的兩角部外側(cè)設(shè)有鏈刀7運(yùn)行的弧形軌道，利用鏈?zhǔn)酵诰蜓b置5尾部錯(cuò)開排列形成的空間，使機(jī)架前部的各結(jié)構(gòu)件連接成一個(gè)整體，而且運(yùn)動(dòng)部件的各腔室均有人行通道和維修操作空間，除鏈刀7外鏈?zhǔn)酵诰蜓b置的運(yùn)動(dòng)部件均安裝在機(jī)架3內(nèi)，除鏈刀的入口和出口外，機(jī)架前部的各室體均是與巖土隔離的腔體；施工時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置6驅(qū)動(dòng)鏈條7帶動(dòng)刀具7-2運(yùn)行，機(jī)架3前端的刀具7-2挖掘全斷面巖土，并將已挖掘的巖土送至機(jī)架3內(nèi)的巖土輸送機(jī)8的入口，巖土輸送機(jī)8在機(jī)架內(nèi)將巖土送至后方，機(jī)架3的前端設(shè)有泥漿噴嘴3-1。