工程机械导论素材作者胡永彪第十四章隧道与地下工程机械1课件.pptx

工程机械导论第十四章　隧道与地下工程机械第一节　凿 岩 台 车第二节　全断面隧道掘进机第三节　臂式隧道掘进机第四节　盾 构 机 械第五节　衬砌模板台车第六节　喷 锚 机 械第七节　水平定向钻机第一节　凿 岩 台 车一、用途与分类二、构造与工作原理三、主要技术性能指标一、用途与分类凿岩台车一般用于地质条件较好，基本不要临时支护的大断面(开挖面积17m2以上)隧道施工，也可作为其他工序的工作台，如凿顶、支承、装药和设备材料的临时存放等。凿岩台车的开挖施工工序为：台车就位、多台凿岩机同时钻眼、利用台车架进行装药、台车退出掌子面、爆破、排烟凿顶、支护(视地质情况而定)、装渣机就位、装渣运输，同时也可进行上部钻眼。凿岩台车可安装中型和重型大功率的凿岩机，并能提高凿岩机的冲击频率和增加凿岩机的推进力。按所能开挖隧道断面的不同，凿岩台车可分为全断面台车、半断面台车及导坑台车；按车架形式可分为门架式和框架式；按行走装置可分为轨行式、轮胎式及履带式；按钻臂形式可分为液压钻臂式和梯架式。二、构造与工作原理图14-1　凿岩台车1—动力系统　2—底盘　3—台车架　4—凿岩机　5—钻臂　6—推进机构　7—稳车机构二、构造与工作原理图14-2　直角坐标钻臂1—转柱　2—支臂液压缸　3—仰角液压缸4—支臂架　5—翻转液压缸　6—摆角液压缸二、构造与工作原理图14-3　马达丝杠式推进机构1—顶尖　2—扶钎器　3—导轨　4—补偿液压缸　5—传动螺母　6—传动丝杠　7—凿岩机底座　8—马达三、主要技术性能指标凿岩台车的主要技术性能指标有装机总功率、适用隧道宽度和高度、凿岩旋转扭矩和机器质量等。第二节　全断面隧道掘进机一、分类、特点及适用范围二、主要结构及工作原理三、主要技术性能指标一、分类、特点及适用范围1.按破碎岩石方式分类2.按切削头回转方式分类3.按掘进方式分类4.按排渣方式分类5.按外形特征分类1.按破碎岩石方式分类(1)切削式　刀盘上安装割刀，像金属切削刀具一样将工作物切割下来，适用于软岩、土质等抗压强度小于42MPa的地质。(2)铣削式　切削过程靠滚刀的旋转和推进及铣刀的自转完成，与铣削金属的铣床类似，适用于软岩地质。(3)挤压剪切式　用圆盘形滚刀使岩石受挤压和剪切而破碎(以剪切为主)。(4)滚压式　滚压式是以挤碎岩石来切削，刀具为圆盘式、牙轮式和锥形带小球状刀具。2.按切削头回转方式分类(1)单轴回转式　切削头的回转轴只有一根。(2)多轴回转式　切削盘上有几个小切削轮，小切削轮各自有其回转轴，可独自旋转。3.按掘进方式分类按掘进方式的不同，可分为推进式和牵引式两种。推进式又分为抓爪式和支承反力式。4.按排渣方式分类按排渣方式的不同，可分为铲斗式、旋转刮板式和泥浆输送式等。常用的是前两种排渣方式。5.按外形特征分类(1)敞开式掘进机　结构简单，靠承踏装置支持机身，适用于岩层比较稳定的隧道。(2)护盾式掘进机　有单护盾和双护盾之分。二、主要结构及工作原理图14-4　LJ-30型岩石掘进机1—切削头工作机构　2—前支承靴　3—排渣输送机　4—液压泵　5—吸尘风管　6—驾驶室7—配电室　8—机架大梁　9—电钻　10—后支承座二、主要结构及工作原理图14-5　掘进机开挖隧道的工作原理a)钻进　b)顶壁　c)前移　d)就位1—外机架　2—内机架　3—后支承液压缸　4—前支承液压缸　5—前推进液压缸　6—后推进液压缸7、8—前、后支撑液压缸　9、12—后、前支承靴　10、11—水平支承靴三、主要技术性能指标全断面隧道掘进机的主要技术性能指标有隧道开挖直径、刀盘功率、刀盘转矩、最大推力、装机总功率、机器质量等。第三节　臂式隧道掘进机一、用途及分类二、构造和工作原理三、主要技术性能指标一、用途及分类臂式隧道掘进机也可称为悬臂掘进机，是一种有效的开挖机械。它集开挖、装卸功能于一体，广泛应用于采矿、公路隧道、铁路隧道、矿用巷道、水利涵洞及其他地下工程的开挖。按工作装置的不同，臂式隧道掘进机可分为滚筒式、圆盘式、星形轮式、圆锥式等；按装载装置的不同，可分为铲斗式、螺旋式、圆盘式等；按行走装置可分为履带式和迈步式；按输料装置可分为带式和刮板式。二、构造和工作原理(1)切割中硬岩及硬岩　在岩石较硬的情况下，考虑到机器的稳定性，切割通常从整体切割断面的最下部(底板处)开始。(2)切割软岩　一般情况下，切割软岩时采用从底部开始，由下向上、左右顺序的切割方法，如图14-8所示。二、构造和工作原理图14-6　臂式隧道掘进机示意图1—切割头　2—伸缩臂　3—切割减速器　4—切割马达　5—切割装置升降液压缸　6—切割装置摆动液压缸　7—装载铲8—集料减速器　9—装载装置升降液压缸　10—主车体　11—行走装置　12—一级输送机　13—一级输送机减速器14—二级输送机　15—二级输送机升降