【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道掘进，具体是涉及一种软弱围岩隧道开挖设备及开挖方法。
技术介绍
1、在隧道开挖施工过程中，面对大纵坡、大裂隙、大涌水量以及软弱围岩的复杂地质条件，我们需要采取一系列有效的施工方法和技术来确保施工安全和质量。由于地质条件复杂，大纵坡隧道常常会遇到裂隙水的渗漏和积聚，给施工带来了很大的困扰。裂隙涌水的存在不仅会影响施工进度，还可能导致隧道结构的安全隐患。
2、为此，中国专利cn114183148b公开了一种应用于高地应力深埋隧道破碎带开挖施工方法，其通过小导管注浆预加固管棚支护技术与控制爆破技术相结合，即在隧道掌子面边缘向掘进方向呈一定角度打入若干小导管，然后使用高压泵向导管内注入单液水泥浆。水泥浆经小导管管身分布有注浆孔流入破碎的围岩后与围岩固结在一起，提升了围岩的完整性，提高了围岩的抗压强度，同时所有小导管注浆固结以后会在掘进方向上一定范围内形成一个棚状的围岩加固区，在这种管棚加固区的保护下，掘进施工的安全性大大增加，再选择采用预裂爆破的综合微震控制爆破技术，以尽可能减轻对围岩和的扰动，维护围岩自身稳定性。
3、但是，现有的导管安装步骤较为繁琐，且导管长度较长，在进行导管安装时，导管的安装深度参差不齐，一旦导管未安装到位，在注浆后会影响导轨的支护效果，进而影响围岩的稳定性。
技术实现思路
1、针对上述问题，提供一种软弱围岩隧道开挖设备及开挖方法，通过台车、移料装置、第一推进装置、第二推进装置和旋转控制装置解决了传统导管安装深度参差不齐而影响
2、为解决现有技术问题，本专利技术提供一种软弱围岩隧道开挖设备，用于将导管安装至围岩上，包括台车、移料装置、第一推进装置、第二推进装置和旋转控制装置；移料装置包括第一弧形导轨、第二弧形导轨和第一支架；第一弧形导轨和第二弧形导轨安装在台车上；第一弧形导轨滑动安装有第一活动安装座；第二弧形导轨上滑动安装有第二活动安装座；第一支架安装在第二活动安装座上，且第一支架通过架体与第一活动安装座连接；第一推进装置设置在第一活动安装座上且其用于推动导管移动；第二推进装置设置在第一支架上且其用于推动导管移动；旋转控制装置设置在第一活动安装座上且其用于控制第一活动安装座沿第一弧形导轨滑动；在工作状态下，导管滑动安装在第一支架上，第一推进装置推动导管沿第一支架移动，直至导管远离第一弧形导轨的一端移动至第一活动安装座处，第二推进装置推动导管继续移动，将导管安装至围岩内。
3、优选的，第一推进装置包括第二支架、第一转轴、第一滚轮、第一旋转驱动器和第一锥齿轮；第二支架上安装有连接架和安装架，第二支架通过连接架与第一活动安装座连接，第二支架通过安装架与第一支架连接；第一转轴和第一滚轮设有两个，第一转轴转动安装在安装架上，第一滚轮套接在第一转轴上，两个第一滚轮之间具有供导管通过的间隙；第一旋转驱动器安装在第二支架上；第一锥齿轮设有两个，其中一个第一锥齿轮套接在第一旋转驱动器的驱动端上，另一个锥齿轮套接在其中一个第一转轴上，两个第一锥齿轮啮合连接。
4、优选的，第二推进装置包括推管、直线驱动组件、推架和对接组件；推管滑动安装在第一支架上，且推管靠近第一弧形导轨的一端具有磁性，在导管与推管接触时，导管在磁力作用下吸附在推管上；第一支架上滑动安装有推块，推块上设置有第一弹性件，第一弹性件的两端分别与推块和第一支架连接；直线驱动组件设置在第一支架上且其用于驱动推管沿第一支架滑动；对接组件设置在推架上且其用于连接推架和推管；在工作状态下，推块在第一弹性件的弹力作用下移动，推块推动推管和导管移动，接着第一推进装置驱动导管移动至指定位置，对接组件连接推架和推管，直线驱动组件驱动推架移动，推架带动推管和导管移动。
5、优选的，对接组件包括对接块、连接杆和第二弹性件；对接块滑动安装在推架上；推管上开设有与对接块配合的对接槽；连接杆设置在推架上；第二弹性件的两端分别与连接杆和对接块连接；推架上安装有直线驱动器，直线驱动器的驱动端与连接杆连接。
6、优选的，推管上安装有凸键，第一支架上开设有与凸键滑动配合的滑槽。
7、优选的，第一支架上安装有用于存储导管的存储仓。
8、优选的，直线驱动组件包括螺杆、导向杆、第二旋转驱动器和第二锥齿轮；螺杆转动安装在第一支架上，螺杆与推架螺纹连接；导向杆安装在第一支架上且其与推架滑动配合；第二旋转驱动器安装在第一支架上；第二锥齿轮设有两个，其中一个第二锥齿轮套接在第二旋转驱动器的驱动端上，另一个第二锥齿轮套接在螺杆上，两个第二锥齿轮啮合连接。
9、优选的，旋转控制装置包括半齿环、第三支架、第二转轴、旋转齿轮和旋转驱动组件；半齿环安装在第一弧形导轨上；第三支架安装在第一活动安装座上；第二转轴转动安装在第三支架上；旋转齿轮套接在第二转轴上，旋转齿轮与半齿环啮合连接；旋转驱动组件设置在第三支架上且其用于驱动第二转轴转动。
10、优选的，旋转驱动组件包括第三旋转驱动器、第四支架、第三转轴、带轮和同步带；第三旋转驱动器安装在第三支架上；第四支架安装在第一活动安装座上；第三转轴转动安装在第四支架上，第三旋转驱动器的驱动端与第三转轴同轴连接；带轮设有两个且其分别套接在第二转轴和第三转轴上；同步带的两侧分别跨接在两个带轮上。
11、一种软弱围岩隧道开挖方法，包括以下步骤：s1、先清除地表植被，并对边仰坡进行挂网喷锚；s2、在围岩上进行钻孔；s3、通过台车、移料装置将导管移动至围岩断面处；s4、通过第一推进装置和第二推进装置将导管安装至安装孔内；s5、通过导管进行注浆，接着将钢筋插入围岩内，再通过锚杆对围岩进行加固；s6、进行爆破开挖。
12、本专利技术相比较于现有技术的有益效果是：
13、本专利技术通过台车、移料装置、第一推进装置、第二推进装置和旋转控制装置实现了在开挖前将导管安装至围岩上的功能，达到通过导管进行注浆而加固围岩的效果，同时通过第一推进装置和第二推进装置的分工合作达到提高安装速度的同时提高导管安装精度的效果，解决了传统导管安装深度参差不齐而影响支护效果的问题。
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1.一种软弱围岩隧道开挖设备，用于将导管(6)安装至围岩(7)上，其特征在于，包括台车(1)、移料装置(2)、第一推进装置(3)、第二推进装置(4)和旋转控制装置(5)；
2.根据权利要求1所述的一种软弱围岩隧道开挖设备，其特征在于，第一推进装置(3)包括第二支架(31)、第一转轴(32)、第一滚轮(33)、第一旋转驱动器(34)和第一锥齿轮(35)；
3.根据权利要求1或2所述的一种软弱围岩隧道开挖设备，其特征在于，第二推进装置(4)包括推管(41)、直线驱动组件(42)、推架(43)和对接组件(44)；
4.根据权利要求3所述的一种软弱围岩隧道开挖设备，其特征在于，对接组件(44)包括对接块(441)、连接杆(443)和第二弹性件(444)；
5.根据权利要求3所述的一种软弱围岩隧道开挖设备，其特征在于，推管(41)上安装有凸键(411)，第一支架(23)上开设有与凸键(411)滑动配合的滑槽(233)。
6.根据权利要求1所述的一种软弱围岩隧道开挖设备，其特征在于，第一支架(23)上安装有用于存储导管(6)的存储仓
7.根据权利要求3所述的一种软弱围岩隧道开挖设备，其特征在于，直线驱动组件(42)包括螺杆(421)、导向杆(422)、第二旋转驱动器(423)和第二锥齿轮(424)；
8.根据权利要求1所述的一种软弱围岩隧道开挖设备，其特征在于，旋转控制装置(5)包括半齿环(51)、第三支架(52)、第二转轴(53)、旋转齿轮(54)和旋转驱动组件(55)；
9.根据权利要求8所述的一种软弱围岩隧道开挖设备，其特征在于，旋转驱动组件(55)包括第三旋转驱动器(551)、第四支架(552)、第三转轴(553)、带轮(554)和同步带(555)；
10.一种软弱围岩隧道开挖方法，使用如权利要求1所述的一种软弱围岩隧道开挖设备，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种软弱围岩隧道开挖设备，用于将导管(6)安装至围岩(7)上，其特征在于，包括台车(1)、移料装置(2)、第一推进装置(3)、第二推进装置(4)和旋转控制装置(5)；
2.根据权利要求1所述的一种软弱围岩隧道开挖设备，其特征在于，第一推进装置(3)包括第二支架(31)、第一转轴(32)、第一滚轮(33)、第一旋转驱动器(34)和第一锥齿轮(35)；
3.根据权利要求1或2所述的一种软弱围岩隧道开挖设备，其特征在于，第二推进装置(4)包括推管(41)、直线驱动组件(42)、推架(43)和对接组件(44)；
4.根据权利要求3所述的一种软弱围岩隧道开挖设备，其特征在于，对接组件(44)包括对接块(441)、连接杆(443)和第二弹性件(444)；
5.根据权利要求3所述的一种软弱围岩隧道开挖设备，其特征在于，推管(41)上安装有凸键(411)，第一支架(23)上开设有与凸键(411)滑动配合...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈何兆，王勇，贺媛，梁杰，黎全洪，宁顺江，董华，
申请(专利权)人：四川交建天路建设工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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