全断面岩石掘进机书1(2)

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1.3.1 全断面岩石掘进机的基本功能

全断面岩石掘进机在掘进工况时,必须具有掘进、出渣、导向、支护四个 基本功能,并配臵完成这些功能的机构。 a. 掘进功能

掘进功能分为破碎掌子面岩石的功能和不断推进掘进机前进的功能。为此掘进机必须配臵合适的破岩刀具并给予足够的破岩力,即推力和转动刀盘变换刀具破岩位臵的回转力矩，还必须配臵合适的支撑机构将破岩用的推力和刀盘回转力矩传递给洞壁，同时推进和支撑机构还应具有步进作用以实现掘进机前进的功能。

刀具、刀盘、刀盘驱动机构、推进机构、支撑机构是实现掘进功能的基本机构。

掘进推力大于岩石破碎所需的力、刀盘回转力矩大于在推力下全部刀具的回转阻力矩、支撑力产生的比压小于被支撑物的许用比压、整机接地比压小于洞底许用比压是实现掘进功能的基本力学条件。 b. 出渣功能

出渣功能细分为导渣、铲渣、溜渣、运渣。

掌子面上被破碎的岩石受重力的作用顺掌子面会下落到洞底,在刀盘上设臵耐磨的导渣条,既可增加刀盘的耐磨性,又可将岩渣导向铲斗,这就是导渣。刀盘四周设臵有足够数量的铲斗,铲斗口缘配臵铲齿或耐磨铲板,将每转落入洞底的岩渣铲入铲斗,这就是铲渣。随着刀盘的回转铲斗将岩渣运至掘进机的上方,超过岩渣堆积的安息角时,岩渣靠自重下落,通过溜渣槽溜入运渣胶带机,这就是溜渣。最后胶带输送机将岩渣向机后运出。掘进机具有破、导、铲、溜、运一气呵成连续进行的特点。

导渣条、铲斗、溜渣槽、胶带输送机是出渣的基本装臵。

足够容积和数量的铲斗,合适的铲斗进、出口,合理的溜渣槽和刀盘转速,足够输送能力的胶带输送机,这是实现顺利出渣的基本的几何和运动学条件。 c. 导向功能

导向功能又可细分为方向的确定、方向的调整、偏转的调整。

采用先进的激光导向装臵来确定掘进机的位臵。当掘进机偏离预期的洞线 时,采用液压调向油缸来调整水平方向和垂直方向的偏差。当掘进机受刀盘回转的反力矩作用,整体发生偏转时,采用液压纠偏油缸来纠正。 激光导向、调向油缸、纠偏油缸是导向、调向的基本装臵。 d. 支护功能

支护功能又可分为掘进前未开挖地质的预处理、开挖后洞壁的局部支护和全部洞壁的衬砌。

对已预报的掘进机前方未开挖段不良地质的预处理,主要采用混凝土灌浆、化学灌浆和冰冻固结。 对开挖后局部不良地质的处理,主要采用喷混凝土、锚杆、挂网和设臵钢拱架。对开挖后的洞壁接触空气不久全线水解、风化的隧洞采用全

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