本發(fā)明涉及隧道掌子面前方巖石預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于隧道掌子面前方巖石預(yù)測用小型液壓裝置。

背景技術(shù)：

圍巖又稱主巖、容礦巖，礦體周圍的和巖體周圍的巖石均稱圍巖，不過，前者是礦體的圍巖，后者為巖體的圍巖，礦體與圍巖的關(guān)系大致有二種情況：礦體與圍巖在組構(gòu)上和有用組份的含量上有顯著的差別，接觸界線清楚，如脈狀充填礦體與圍巖的關(guān)系，礦體與圍巖的分界線是過渡的，如浸染狀交代礦體與圍巖的關(guān)系，在一般情況下，礦體和圍巖的邊界是通過系統(tǒng)的取樣分析，根據(jù)一定的工業(yè)指標(biāo)圈定的，這類圍巖或因破碎強烈，地質(zhì)結(jié)構(gòu)面發(fā)育明顯，呈相互交織狀，致使方向性不明顯；或因結(jié)構(gòu)弱面相對塊體自身強度較低，其相對影響不甚顯著，而剪應(yīng)力和壓應(yīng)力一般由地質(zhì)結(jié)構(gòu)面?zhèn)鬟f，所以在不承受拉應(yīng)力時，可近似地認(rèn)為軟弱圍巖是各向同性的均勻連續(xù)體。

tbm為全斷面隧道掘進機，掘進、支護、出渣等施工工序并行連續(xù)作業(yè)，是機、電、液、光、氣等系統(tǒng)集成的工廠化流水線隧道施工裝備，具有掘進速度快、利于環(huán)保、綜合效益高等優(yōu)點，可實現(xiàn)傳統(tǒng)鉆爆法難以實現(xiàn)的復(fù)雜地理地貌深埋長隧洞的施工，在中國鐵道、水電、交通、礦山、市政等隧洞工程中應(yīng)用正在迅猛增長，全斷面隧道掘進機分為兩種，在中國，將用于巖石地層的稱為tbm，用于軟土地層的稱為盾構(gòu)機，相對于盾構(gòu)機，tbm因其對設(shè)備的可靠性和長壽命要求極高，被稱為工程機械的“航空母艦”和“掘進機之王”。

近年來，為了有效地解決城市交通矛盾與環(huán)保問題，充分發(fā)揮城市功能，諸如地鐵、隧道等地下工程建設(shè)廣泛采用了先進的盾構(gòu)法施工技術(shù)，我國已經(jīng)建成或正在建設(shè)的眾多地鐵工程都大量引進了盾構(gòu)掘進機及特種切削刀具備件，軟弱圍巖是指巖質(zhì)軟弱、承載力低、節(jié)理間隙發(fā)育、結(jié)構(gòu)破碎的圍巖，這類巖體不穩(wěn)定，尤其是潛埋地段tbm施工特別容易發(fā)生坍塌冒頂，主要表現(xiàn)是自穩(wěn)差，自穩(wěn)時間，容易坍塌，現(xiàn)有的盾構(gòu)機設(shè)備無法解決軟弱破碎圍巖地段tbm施工需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于隧道掌子面前方巖石預(yù)測用小型液壓裝置，解決了現(xiàn)有的盾構(gòu)機設(shè)備無法解決軟弱破碎圍巖地段tbm施工需求的問題。

(二)技術(shù)方案

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種基于隧道掌子面前方巖石預(yù)測用小型液壓裝置，包括底板，所述底板的頂部和底部均固定連接有驅(qū)動液壓馬達，并且驅(qū)動液壓馬達的輸出軸固定連接有第一變速齒輪，所述第一變速齒輪的右側(cè)嚙合有第二變速齒輪，并且第二變速齒輪的右側(cè)嚙合有第三變速齒輪，所述第三變速齒輪的一側(cè)固定連接有傳動齒輪，并且傳動齒輪的一側(cè)嚙合有齒條，齒條的背面固定連接有轉(zhuǎn)動框，所述底板右側(cè)的頂部和底部固定連接有高頻振動器，并且高頻振動器的右端固定連接有震動板，所述震動板的右側(cè)固定連接有電機，所述電機的輸出軸貫穿轉(zhuǎn)動框且延伸至轉(zhuǎn)動框的右側(cè)。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)動框的右側(cè)固定連接有轉(zhuǎn)板，所述轉(zhuǎn)板的右側(cè)固定連接有刀架，并且刀架的右側(cè)固定連接有外刀盤。

優(yōu)選的，所述電機的輸出軸位于轉(zhuǎn)動框右側(cè)的一端固定連接有固定架，所述固定架的右側(cè)固定連接有內(nèi)刀盤。

優(yōu)選的，所述外刀盤的頂部固定連接有邊緣刀，并且外刀盤的表面分別固定連接有刮刀和外刀。

優(yōu)選的，所述內(nèi)刀盤的表面固定連接有內(nèi)刀。

優(yōu)選的，所述底板的左側(cè)固定連接有液壓破碎機。

(三)有益效果

本發(fā)明提供了一種基于隧道掌子面前方巖石預(yù)測用小型液壓裝置。具備以下有益效果：

(1)、該基于隧道掌子面前方巖石預(yù)測用小型液壓裝置，通過驅(qū)動液壓馬達的輸出軸固定連接第一變速齒輪，第一變速齒輪的右側(cè)嚙合第二變速齒輪，并且第二變速齒輪的右側(cè)嚙合第三變速齒輪，第三變速齒輪的一側(cè)固定連接傳動齒輪，并且傳動齒輪的一側(cè)嚙合齒條，齒條的背面固定連接轉(zhuǎn)動框，轉(zhuǎn)動框的右側(cè)固定連接轉(zhuǎn)板，所述轉(zhuǎn)板的右側(cè)固定連接刀架，并且刀架的右側(cè)固定連接外刀盤，電機的輸出軸位于轉(zhuǎn)動框右側(cè)的一端固定連接固定架，固定架的右側(cè)固定連接內(nèi)刀盤，達到了內(nèi)外刀盤相反轉(zhuǎn)動的目的，結(jié)構(gòu)合理，實用性強，安全可靠，采用內(nèi)刀盤和外刀盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)了高效推進的同時滿足破碎需求。

(2)、該基于隧道掌子面前方巖石預(yù)測用小型液壓裝置，通過底板右側(cè)的頂部和底部固定連接高頻振動器，并且高頻振動器的右端固定連接震動板，震動板的右側(cè)固定連接電機，底板的左側(cè)固定連接液壓破碎機，達到了裝置穩(wěn)定推進的目的，高頻振動器通過高頻的擠壓和振動在推進的同時實現(xiàn)夯實的效果，提高自穩(wěn)性和自穩(wěn)時間，為后續(xù)施工創(chuàng)造良好的施工環(huán)境。

(3)、該基于隧道掌子面前方巖石預(yù)測用小型液壓裝置，通過外刀盤的頂部固定連接邊緣刀，并且外刀盤的表面分別固定連接刮刀和外刀，內(nèi)刀盤的表面固定連接內(nèi)刀，通過不同刀具的設(shè)置，使得裝置可以適應(yīng)多種的環(huán)境，可以對不同的地質(zhì)進行施工。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明刀盤的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1底板、2驅(qū)動液壓馬達、3第一變速齒輪、4第二變速齒輪、5第三變速齒輪、6齒條、7轉(zhuǎn)動框、8高頻振動器、9震動板、10電機、11傳動齒輪、12刀架、13內(nèi)刀盤、14固定架、15轉(zhuǎn)板、16外刀盤、17液壓破碎機、18邊緣刀、19刮刀、20外刀、21內(nèi)刀。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1-2，本發(fā)明實施例提供一種技術(shù)方案：一種基于隧道掌子面前方巖石預(yù)測用小型液壓裝置，包括底板1，底板1的左側(cè)固定連接有液壓破碎機17，液壓破碎機17簡稱“破碎錘”或“破碎器”，液壓破碎機17的動力來源是挖掘機、裝載機或泵站提供的壓力，它能在工程施工中能更有效的破碎石塊和巖石，提高工作效率，選用液壓破碎機17的原則是根據(jù)挖掘機型號、作業(yè)的環(huán)境來選擇最適合的液壓破碎機17，底板1的頂部和底部均固定連接有驅(qū)動液壓馬達2，驅(qū)動液壓馬達2是液壓系統(tǒng)的一種執(zhí)行元件，它將液壓泵提供的液體壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)槠漭敵鲚S的機械能，驅(qū)動液壓馬達具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、對油液的污染不敏感、耐沖擊和慣性小等優(yōu)點，并且驅(qū)動液壓馬達2的輸出軸固定連接有第一變速齒輪3，第一變速齒輪3的右側(cè)嚙合有第二變速齒輪4，并且第二變速齒輪4的右側(cè)嚙合有第三變速齒輪5，第一變速齒輪3、第二變速齒輪4和第三變速齒輪5實現(xiàn)對驅(qū)動液壓馬達2的轉(zhuǎn)速進行變速，便于提供合適的轉(zhuǎn)速，第三變速齒輪4的一側(cè)固定連接有傳動齒輪11，傳動齒輪11與齒輪6嚙合傳動，從而帶動轉(zhuǎn)動框7，并且傳動齒輪11的一側(cè)嚙合有齒條6，齒條6的背面固定連接有轉(zhuǎn)動框7，底板1右側(cè)的頂部和底部固定連接有高頻振動器8，高頻振動器8依靠調(diào)頻電源將電機頻率調(diào)制成高速旋轉(zhuǎn)并帶動偏心輪做圓周運動，從而產(chǎn)生振動，并通過滾道將振動傳給端蓋乃至機殼，高頻振動器8使用壽命長，效率高，振幅大，激振力強，無失振現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便，易損件少，便于維修，高頻振動器8數(shù)量為八個，可廣泛用于混凝土的搗實施工和其它需要振源的場合，縱向和橫向高頻振動器8的排布安裝，可以提供橫向和縱向的振動力，從而使盾構(gòu)刀盤快速的推進，同時將附件的土層擠壓振動夯實，提高自穩(wěn)性和自穩(wěn)時間為后續(xù)施工創(chuàng)造良好的施工環(huán)境，并且高頻振動器8的右端固定連接有震動板9，震動板9的右側(cè)固定連接有電機10，電機10的輸出軸貫穿轉(zhuǎn)動框7且延伸至轉(zhuǎn)動框7的右側(cè)，轉(zhuǎn)動框7的右側(cè)固定連接有轉(zhuǎn)板15，轉(zhuǎn)板15的右側(cè)固定連接有刀架12，并且刀架12的右側(cè)固定連接有外刀盤16，電機10的輸出軸位于轉(zhuǎn)動框7右側(cè)的一端固定連接有固定架14，固定架14的右側(cè)固定連接有內(nèi)刀盤13，外刀盤16的頂部固定連接有邊緣刀18，并且外刀盤16的表面分別固定連接有刮刀19和外刀20，內(nèi)刀盤13的表面固定連接有內(nèi)刀21，外刀盤16上安裝有按照圓心整列排布的外刀20，在每個外刀20的最外端兩側(cè)安裝有二把刮刀19，內(nèi)刀盤13上安裝有按照圓心整列排布的內(nèi)刀21，內(nèi)刀21為雙刃滾刀，數(shù)量為十六把，每把刀之間的間距為八十五厘米，外刀20為單刃滾刀，數(shù)量為十六把，每把刀之間的間距為一百九十厘米，內(nèi)刀21和外刀20的邊刀傾角為零到七十度。

工作時，底板1頂部和底部的兩個驅(qū)動液壓電機2同時轉(zhuǎn)動，并且通過第一變速齒輪3、第二變速齒輪4和第三變速齒輪5的變速，帶動傳動齒輪11的轉(zhuǎn)動，傳動齒輪11的轉(zhuǎn)動帶動齒條6轉(zhuǎn)動，齒條6轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)動框7轉(zhuǎn)動，帶動轉(zhuǎn)板15轉(zhuǎn)動，從而帶動刀架12轉(zhuǎn)動，帶動外刀盤16轉(zhuǎn)動，位于底板1右側(cè)的高頻振動器8帶動振動板9振動，帶動電機10的震動，電機10帶動內(nèi)刀盤13的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)內(nèi)刀盤13轉(zhuǎn)動的同時振動，達到了內(nèi)外刀盤相反轉(zhuǎn)動的目的，結(jié)構(gòu)合理，實用性強，安全可靠，采用內(nèi)刀盤13和外刀盤16的結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)了高效推進的同時滿足破碎需求，達到了裝置穩(wěn)定推進的目的，高頻振動器通過高頻的擠壓和振動在推進的同時實現(xiàn)夯實的效果，提高自穩(wěn)性和自穩(wěn)時間，為后續(xù)施工創(chuàng)造良好的施工環(huán)境，通過外刀盤16的頂部固定連接邊緣刀18，并且外刀盤16的表面分別固定連接刮刀19和外刀20，內(nèi)刀盤13的表面固定連接內(nèi)刀21，通過不同刀具的設(shè)置，使得裝置可以適應(yīng)多種的環(huán)境，可以對不同的地質(zhì)進行施工。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下。由語句“包括一個......限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素”。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。