常見(jiàn)設(shè)備

1、盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)
2、頂管掘進(jìn)機(jī)
3、隧道掘進(jìn)機(jī)
4、涵洞掘進(jìn)機(jī)

一、全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)

    全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)是一種在巖層中挖掘隧道的機(jī)械。其特點(diǎn)是用機(jī)械法破碎切削巖石（刀頭直徑與開(kāi)挖隧道的直徑大小一致，故稱全斷面開(kāi)挖），挖掘與出渣同時(shí)進(jìn)行。全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)適用于公路工程、鐵路工程、水電工程、排污工程、軍事工程及其他地下工程中開(kāi)挖巖石隧道。因此，在公路山嶺隧道和海底隧道工程中被廣泛采用。

    全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)一般由切削頭工作機(jī)構(gòu)、切削頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、推進(jìn)及支撐裝置、排渣裝置、液壓系統(tǒng)、除塵裝置以及電氣和操縱等裝置組成。

以LJ-30型掘進(jìn)機(jī)為例（圖11-4），切削頭工作機(jī)構(gòu)1的上下導(dǎo)框套在機(jī)架大梁8上，靠四個(gè)推進(jìn)油缸可以移動(dòng)750mm。切削頭前端有刀盤(pán)，靠?jī)蓚�(gè)85kW的電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速箱和驅(qū)動(dòng)小齒輪帶動(dòng)齒圈旋轉(zhuǎn)，齒圈和刀盤(pán)剛性連接。切削下來(lái)的巖渣經(jīng)刀盤(pán)上均布的三個(gè)鏟斗收集并提升到皮帶輸送機(jī)3上，向后排出。切削頭還有四個(gè)前支撐靴2，在換位時(shí)支撐靴的油缸外伸，使靴板緊頂洞壁，以便推進(jìn)油缸回縮將后部前移。

在機(jī)架大梁8上裝有左右水平方向的水平支撐靴，在切削推進(jìn)時(shí)，支撐靴由油缸緊頂洞壁。大梁最后連接著駕駛室6，內(nèi)設(shè)操縱臺(tái)、配電盤(pán)、液壓泵4等裝置。大梁上面有吸塵風(fēng)管5，可將切削時(shí)的巖粉吸出，保證掌子面空氣清潔。

    為防止隧洞頂部塌方，多采用錨桿臨時(shí)支護(hù)，因此在大梁中部?jī)蓚?cè)安裝有打眼的電鉆9。大梁后下方有后支撐座10。

圖11-4  LJ-30型巖石掘進(jìn)機(jī)

1-切削頭工作機(jī)構(gòu)；2-前支承靴；3-排渣皮帶機(jī)；4-液壓泵；5-吸塵風(fēng)管；6-機(jī)架及駕駛室；7-配電室；8-機(jī)架大梁；9-電鉆；10-后支撐座

工作原理：

將水平支撐靴10、11頂緊洞壁，前后支撐靴9、12縮回，開(kāi)動(dòng)切削頭旋轉(zhuǎn)，后推進(jìn)油缸6收縮，前推進(jìn)油缸5伸出，開(kāi)動(dòng)排渣用的輸送機(jī)，如圖11-5 a)所示；當(dāng)切削頭掘進(jìn)一定深度時(shí)(一般為推進(jìn)油缸的一個(gè)行程)（如圖11-5 b所示），將前后支撐靴9、12頂緊洞壁，水平支撐靴縮回，后推進(jìn)油缸伸出、前推進(jìn)油缸縮回，如圖11-5 c)所示，這樣掘進(jìn)機(jī)外機(jī)架前移一段距離，如圖11-5 d)所示。按上述程序機(jī)器不斷旋轉(zhuǎn)掘進(jìn)，不斷換位前移，直至完成隧道開(kāi)挖工作。

圖11-5  推進(jìn)工作原理

1-外機(jī)架；2-內(nèi)機(jī)架；3-后支撐油缸；4-前支撐油缸；5-前推進(jìn)油缸；6-后推進(jìn)油缸；

7、8-前、后支撐油缸；9、12-后、前支撐靴；10、11-水平支撐靴

二、臂式隧道掘進(jìn)機(jī)

臂式隧道掘進(jìn)機(jī)也可稱為懸臂掘進(jìn)機(jī)，是一種有效的開(kāi)挖機(jī)械。它集開(kāi)挖、裝卸功能于一體，廣泛應(yīng)用于采礦、公路隧道、鐵路隧道、礦用巷道、水利涵洞及其他地下工程的開(kāi)挖。

圖11-6 懸臂式掘進(jìn)機(jī)

這種掘進(jìn)機(jī)對(duì)開(kāi)挖泥質(zhì)巖、凝灰?guī)r、砂巖等巖層有極好的性能。與鉆爆法相比，機(jī)械開(kāi)挖的最大優(yōu)勢(shì)是：不擾動(dòng)圍巖，隧道的掌子面非常平坦，幾乎沒(méi)有鉆爆法產(chǎn)生的凹凸不平和龜裂，容易達(dá)到新奧法的要求；斷面超挖量少，經(jīng)濟(jì)性好；另一特點(diǎn)是施工時(shí)減少了噪音和振動(dòng)，符合環(huán)境保護(hù)的要求。與全斷面開(kāi)挖的隧道掘進(jìn)機(jī)相比，臂式掘進(jìn)機(jī)體積小、質(zhì)量輕、易于搬運(yùn)。

    臂式掘進(jìn)機(jī)通常由切割裝置、裝載裝置、輸送機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)等幾部分組成。

圖11-7 臂式隧道掘進(jìn)機(jī)示意圖

1-切割頭；2-伸縮臂；3-切割減速器；4-切割馬達(dá)；5-切割裝置升降油缸；6-切割裝置擺動(dòng)油缸；7-裝載鏟；8-集料減速器；9-裝載裝置升降油缸；10-主車(chē)體；11-行走裝置；12-一級(jí)輸送機(jī)；13-一級(jí)輸送機(jī)減速器；14-二級(jí)輸送機(jī)；15—二級(jí)輸送機(jī)升降油缸；16-二級(jí)輸送機(jī)回轉(zhuǎn)油缸；17-液壓油箱；18-液壓泵；19-控制開(kāi)關(guān)柜；20-駕駛座位；21-水噴頭

臂式隧道掘進(jìn)機(jī)的作業(yè)工序是：機(jī)械駛?cè)牍の唬�切割頭切入作業(yè)面，再按作業(yè)程序向兩邊及由下而上進(jìn)行切割。切割臂有伸縮、左右擺動(dòng)和升降功能，因而機(jī)體小，質(zhì)量輕，無(wú)需占領(lǐng)整個(gè)掌子面，其余空間可供其它裝備使用，有利于提高作業(yè)效率。