一种隧道开挖设备及开挖方法技术

本发明专利技术公开了一种隧道开挖设备及开挖方法，属于隧道施工技术领域，包括车体，所述车体前进方向的端部固定设置有安装箱，所述安装箱的前侧设置有安装座一，且安装座一的横截面呈鲁洛克斯三角形结构，所述安装座一上设置有多个三级开挖组件，所述安装座一设置有通孔一，所述通孔一的内部设置有二级开挖组件，所述二级开挖组件和通孔一的内壁之间设置有用于进碎土的环形间隙，所述二级开挖组件前侧的中间设置有一级开挖组件，所述安装箱的内部设置有使安装座一、二级开挖组件和一级开挖组件产生不同旋转方向的驱动组件。由此，能够有效的提升开挖效率以及降低了成本和空间占用率。升开挖效率以及降低了成本和空间占用率。升开挖效率以及降低了成本和空间占用率。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道开挖设备及开挖方法


[0001]本专利技术属于隧道施工
，特别是涉及一种隧道开挖设备及开挖方法。

技术介绍

[0002]隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道、军事隧道。
[0003]目前，在对大型隧道进行开挖时通常采用盾构机，但是当需要对短距离的小型隧道进行开挖时，通常是人工配合冲击钻等工具相配合进行挖掘，这种方式导致隧道开挖效率较低，而且虽然市场上也出现了一些隧道开挖设备，但是在进行挖掘时也存在进度缓慢，施工周期较长的问题。因此，怎样研究出一种隧道开挖设备及开挖方法是当前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题的至少之一，本专利技术提供一种隧道开挖设备。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：设计一种隧道开挖设备，包括车体，所述车体前进方向的端部固定设置有安装箱，所述安装箱的前侧设置有安装座一，且安装座一的横截面呈鲁洛克斯三角形结构，所述安装座一上设置有多个三级开挖组件，所述安装座一设置有通孔一，所述通孔一的内部设置有二级开挖组件，所述二级开挖组件和通孔一的内壁之间设置有用于进碎土的环形间隙，所述二级开挖组件前侧的中间设置有一级开挖组件，所述安装箱的内部设置有使安装座一、二级开挖组件和一级开挖组件产生不同旋转方向的驱动组件。
[0006]进一步的，所述驱动组件包括安装于安装箱内壁底部的电机组件，所述电机组件的输出轴固定设置有主驱动轴，所述主驱动轴的一端贯穿安装箱并固定设置有主动齿轮，所述主动齿轮的顶部齿接有传动齿圈，所述传动齿圈的内壁固定设置有连接套筒，且连接套筒与安装箱转动连接，所述连接套筒的内壁固定设置有传动圈，且传动圈的内圈等角度设置有多个齿槽，所述传动圈的内部通过齿槽等角度啮合连接有多个齿轮一，所述齿轮一均转动连接有固定轴，且固定轴的一端均与安装箱固定连接，多个所述齿轮一齿接有齿轮二，所述齿轮二固定设置有传动套筒，且传动套筒的一端与安装箱转动连接，所述传动套筒的另一端固定设置有传动罩，所述传动套筒的内壁转动连接有传动轴，所述传动轴的一端贯穿安装箱并延伸至安装箱的内部，所述传动轴和主驱动轴均固定设置有同步轮一，两个所述同步轮一套接有同步带一。
[0007]进一步的，多个所述三级开挖组件在安装座一上呈周向排布，所述三级开挖组件包括电机一，所述电机一位于安装座一的内部并与安装座一的内壁固定连接，所述电机一的输出轴贯穿安装座一并固定设置有开挖座，所述开挖座采用多个直径不同的圆盘焊接而成且由左至右圆盘的直径由大到小，所述圆盘上均等角度固定设置有多个开挖头一，沿所述开挖座中心轴向方向开挖头一呈S形结构且沿开挖座中心轴垂直方向开挖头一呈锥形结
构，所述安装座一与连接套筒之间固定设置有导料罩，所述导料罩等角度设有多个落料贯穿槽，所述通孔一的内壁等角度固定设置有多个导料条一。
[0008]进一步的，所述二级开挖组件包括挖掘罩，所述挖掘罩的内壁与传动罩固定连接，所述挖掘罩的横截面呈等腰梯形结构，所述挖掘罩的表面固定设置有多个开挖头二，且开挖头二呈鲨鱼鳍状结构，所述开挖头二具有凸面和凹面，所述凹面处开设有凹槽，所述挖掘罩上开设有多个与凹槽相对应的进料孔用于将泥土排出，所述挖掘罩前侧的中部设有通孔二，所述挖掘罩远离多个开挖头二的一侧等角度固定设置有多个导料条二。
[0009]进一步的，所述一级开挖组件包括与传动轴端部相连接的传动安装箱，所述传动安装箱与传动罩和通孔二的内壁转动连接，所述传动安装箱前侧的中间固定设置有安装座二，所述安装座二前侧的中间转动连接有连接轴一，所述安装座二的前侧等角度转动连接有多个连接轴二，且连接轴二的一端贯穿安装座二并与传动安装箱转动连接，所述连接轴二和连接轴一均等角度固定设置有多个开挖片一，沿所述连接轴一中轴线方向开挖片一呈弧形结构且沿连接轴一中轴线垂直方向开挖片一呈直角三角形结构。
[0010]进一步的，所述传动安装箱的内部固定设置有电机二，所述电机二的输出轴依次贯穿传动安装箱和安装座二并与连接轴一的端部相连接，所述安装座二的内部设置有传动齿轮，且传动齿轮与电机二的输出轴固定连接，所述传动齿轮等角度齿接有多个从动齿轮，且从动齿轮分别与连接轴二相连接。
[0011]进一步的，所述车体的下方固定设置有送料箱，所述送料箱的前侧固定设置有接料罩，所述接料罩的顶部与导料罩相贴合，所述接料罩的前侧与安装座一相贴合，所述接料罩的前侧设置有进料口，所述送料箱的内部设有多个送料轴，所述送料轴均转动连接有吊臂，且吊臂的顶端均与安装箱的下表面相连接，所述主驱动轴固定设置有送料同步轮二，所述送料轴均固定设置有送料同步轮一，所述送料同步轮一与多个送料同步轮二之间套接有同步带二，且安装箱的底部设有与同步带二相对应的贯穿孔，所述送料轴均固定设置有螺旋送料板，所述螺旋送料板均设有与吊臂、送料同步轮一、送料同步轮二和同步带二相对应的豁口。
[0012]一种隧道开挖方法，采用如上所述的隧道开挖设备。
[0013]一种隧道开挖方法，具体步骤包括：S1、工作人员控制车体移动至指定的位置，进行位置确定；S2、通过驱动组件使安装座一、一级开挖组件、二级开挖组件开始以不同方向进行旋转，同时三级开挖组件开始工作；S3、在隧道开挖时，首先一级开挖组件与墙体相接触进行破碎工作使墙体产生裂纹以及初步钻进，然后二级开挖组件与墙体相接触扩大钻孔直径，再后三级开挖组件随着安装座一移动与墙体相接触，进行隧道开挖；S4、在开挖过程中的部分碎土和较大的石块落在隧道底部然后进入到接料罩中，其他部分碎土从接料罩上方落入，在螺旋送料板的作用下将碎土排出。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、通过一级开挖组件、二级开挖组件和三级开挖组件相配合，可以实现对隧道开挖的效率，同时使一级开挖组件、二级开挖组件以及安装座一带动三级开挖组件以不同的方向旋转，能够在进行隧道开挖时使墙体承受不同方向的力，从而加速墙体的破碎，本装置
结构紧凑，特别适用于小型隧道的开挖工作，通过设置采用横截面为鲁洛克斯三角形结构的安装座一，可以在降低生产成本的同时也降低了空间占用率；2、通过落料贯穿槽、进料孔、进料孔、环形间隙和进料口，便于对破碎下来的碎土进行收集，通过送料轴和螺旋送料板便于对泥土进行输送，尽可能的降低泥土的残留率；3、通过设置方向不同的导料条二和导料条一，可以加快对泥输送的同时也可以对泥土中的石头等硬物质进行破碎，防止出现堵塞的现象。
[0015]参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。
附图说明
[0016]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为按照本专利技术的隧道开挖设备的一优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道开挖设备，包括车体（1），其特征在于，所述车体（1）前进方向的端部固定设置有安装箱（2），所述安装箱（2）的前侧设置有安装座一（10），且安装座一（10）的横截面呈鲁洛克斯三角形结构，所述安装座一（10）上设置有多个三级开挖组件，所述安装座一（10）设置有通孔一（11），所述通孔一（11）的内部设置有二级开挖组件，所述二级开挖组件和通孔一（11）的内壁之间设置有用于进碎土的环形间隙，所述二级开挖组件前侧的中间设置有一级开挖组件，所述安装箱（2）的内部设置有使安装座一（10）、二级开挖组件和一级开挖组件产生不同旋转方向的驱动组件。2.根据权利要求1所述的一种隧道开挖设备，其特征在于，所述驱动组件包括安装于安装箱（2）内壁底部的电机组件（3），所述电机组件（3）的输出轴固定设置有主驱动轴（4），所述主驱动轴（4）的一端贯穿安装箱（2）并固定设置有主动齿轮（5），所述主动齿轮（5）的顶部齿接有传动齿圈（6），所述传动齿圈（6）的内壁固定设置有连接套筒（7），且连接套筒（7）与安装箱（2）转动连接，所述连接套筒（7）的内壁固定设置有传动圈（16），且传动圈（16）的内圈等角度设置有多个齿槽，所述传动圈（16）的内部通过齿槽等角度啮合连接有多个齿轮一（17），所述齿轮一（17）均转动连接有固定轴（18），且固定轴（18）的一端均与安装箱（2）固定连接，多个所述齿轮一（17）齿接有齿轮二（19），所述齿轮二（19）固定设置有传动套筒（20），且传动套筒（20）的一端与安装箱（2）转动连接，所述传动套筒（20）的另一端固定设置有传动罩（21），所述传动套筒（20）的内壁转动连接有传动轴（27），所述传动轴（27）的一端贯穿安装箱（2）并延伸至安装箱（2）的内部，所述传动轴（27）和主驱动轴（4）均固定设置有同步轮一（28），两个所述同步轮一（28）套接有同步带一（29）。3.根据权利要求2所述的一种隧道开挖设备，其特征在于，多个所述三级开挖组件在安装座一（10）上呈周向排布，所述三级开挖组件包括电机一（13），所述电机一（13）位于安装座一（10）的内部并与安装座一（10）的内壁固定连接，所述电机一（13）的输出轴贯穿安装座一（10）并固定设置有开挖座（14），所述开挖座（14）采用多个直径不同的圆盘焊接而成且由左至右圆盘的直径由大到小，所述圆盘上均等角度固定设置有多个开挖头一（15），沿所述开挖座（14）中心轴向方向开挖头一（15）呈S形结构且沿开挖座（14）中心轴垂直方向开挖头一（15）呈锥形结构，所述安装座一（10）与连接套筒（7）之间固定设置有导料罩（8），所述导料罩（8）等角度设有多个落料贯穿槽（9），所述通孔一（11）的内壁等角度固定设置有多个导料条一（12）。4.根据权利要求2所述的一种隧道开挖设备，其特征在于，所述二级开挖组件包括挖掘罩（22），所述挖掘罩（22）的内壁与传动罩（21）固定连接，所述挖掘罩（22）的横截面呈等腰梯形结构，所述挖掘罩（22）的表面固定设置有多个开挖头二（23），且开挖头二（23）呈鲨鱼鳍状结构，所述开挖头二（23）具有凸面和凹面，所述凹面处开设有凹槽，所述挖掘罩（22）上开设有多个与凹槽相对应的进料孔（24）用于将泥土排出，所述挖掘罩（22）前侧的中部...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋太平，钱楠，赵心骐，孙斌，陈伊萌，张卿源，
申请(专利权)人：中交投资南京有限公司，
类型：发明
国别省市：