申请/专利权人：江苏锐成机械有限公司;核工业北京地质研究院

申请日：2021-04-08

公开（公告）日：2024-05-07

公开（公告）号：CN113153330B

主分类号：E21D9/08

分类号：E21D9/08;E21D9/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.07#授权;2021.08.10#实质审查的生效;2021.07.23#公开

摘要：本发明涉及隧道中坑体施工设备技术领域，特别是高放废物处置坑掘进系统，提供紧凑、高效破岩、高效出渣和快速组装的掘进系统，方案是，具有移动可定位的垂直向下掘进的主作业装置，若干个管节、管节存放装置、电源、液压站、管线收放装置、吸渣装置和控制装置；具有掘进初始时位于掘进孔中的掘进头、压动和提起掘进头和逐个同轴叠加在掘进头上方的管节的下压油缸，管节与掘进头以及管节与管节之间可拆式连接，具第二中转台和将管节在第二中转台与掘进头上方转移的第二转移装置；掘进头和管节具分离式密闭连接的排渣管，管线卷绕在管线收放装置上，管线的内端经旋转接头与控制装置、电源和液压站相连，管线的外端接掘进头，管节外壁具走线槽。

主权项：1.一种高放废物处置坑掘进系统，其特征是：具有移动和可定位于隧道内某位置并进行垂直向下掘进的主作业装置（1），还具有若干个管节（2）、管节存放装置（3）、电源（4）、液压站（5）、管线收放装置（6）、吸渣装置（7）和控制装置（9）；所述主作业装置（1）具有底座（1-1）和底座（1-1）上的掘进孔（1-2），还具有掘进初始时位于掘进孔（1-2）中的掘进头（1-3），所述底座（1-1）上设有压动和提起掘进头（1-3）以及压动和提起逐个同轴叠加在掘进头（1-3）上方的管节（2）的下压油缸（1-4），所述管节（2）与掘进头（1-3）以及管节（2）与管节（2）之间可拆式连接，所述下压油缸（1-4）的活动端与掘进头（1-3）和管节（2）可拆式连接，所述底座（1-1）上还设有管节第二中转台（1-5）和将管节（2）在管节第二中转台（1-5）与掘进头（1-3）上方之间抓放转移的管节第二转移装置（1-6）；所述掘进头（1-3）具有内部的第一排渣管（1-3-1），所述管节（2）具有内部的第二排渣管（2-1），第一排渣管（1-3-1）和第二排渣管（2-1）以及叠加的各管节（2）的第二排渣管（2-1）之间可分离式密闭连接，所述主作业装置（1）上设有排渣通道（1-7），所述排渣通道（1-7）一端与所述吸渣装置（7）相连、另一端为与第一排渣管（1-3-1）和第二排渣管（2-1）密闭可分离式连接的吸渣口（1-7-1），所述吸渣口（1-7-1）随下压油缸（1-4）升降；驱动和控制掘进头的管线卷绕在管线收放装置（6）上，管线的内端经旋转接头与控制装置（9）、电源（4）和液压站（5）相连，管线的外端自掘进头（1-3）的外壁和掘进头（1-3）的斜向通道（1-3-2）接入掘进头（1-3），所述管节（2）外壁具有容纳管线的走线槽（2-2）；所述管节存放装置（3）具有管节存放平台（3-1）和将管节（2）在管节存放平台（3-1）与主作业装置（1）管节第二中转台（1-5）之间抓放转移的管节第一转移装置（3-2）；所述掘进头（1-3）的结构是，掘进头（1-3）具有前盾（1-3-3）和后盾（1-3-4），前盾（1-3-3）上具有刀盘（1-3-5）和驱动刀盘（1-3-5）旋转的液压马达，所述液压马达的小齿轮和与刀盘（1-3-5）固定连接的大齿轮啮合，圆周排列的至少三只调整油缸（1-3-6）的固定端和伸出端分别铰接在前盾（1-3-3）与后盾（1-3-4）上，前盾（1-3-3）与后盾（1-3-4）的外圈结合部球面副密闭联接，在调整油缸（1-3-6）驱动和球面副的作用下前盾（1-3-3）可作任意方向的摆动以调节掘进方向，所述掘进头（1-3）的第一排渣管（1-3-1）包括前排渣管（1-3-7）和后排渣管（1-3-8），所述后排渣管（1-3-8）设置在后盾（1-3-4）上并与后盾（1-3-4）同轴，所述前排渣管（1-3-7）设置在刀盘（1-3-5）上并与刀盘（1-3-5）同轴，所述后排渣管（1-3-8）与前排渣管（1-3-7）之间由球面副密闭联接；所述刀盘（1-3-5）具有刀壳（1-3-9）和安装滚刀的盘面（1-3-10），所述刀壳（1-3-9）和盘面（1-3-10）之间为容渣腔（1-3-11），所述前排渣管（1-3-7）的前口部固定在刀壳（1-3-9）上，所述盘面（1-3-10）上设有入渣孔（1-3-12），所述入渣孔（1-3-12）经容渣腔（1-3-11）与前排渣管（1-3-7）相通，所述后盾（1-3-4）的上端面上设有与管节（2）下端面突起吊耳（2-4）联接的第一槽口（1-3-13），所述第一槽口（1-3-13）处设有插入与管节（2）所述吊耳（2-4）连接柱销的柱销孔，所述前盾（1-3-3）上位于刀盘（1-3-5）上方的壳体外壁上设有配合于掘进孔（1-2）处止转突起的轴向的第一止转槽（1-3-14），所述后盾（1-3-4）外壁上设有轴向的与第一止转槽（1-3-14）处于相同圆周位置的第二止转槽（1-3-15）；所述管节（2）的结构是，具有环形圆柱壳体，管节壳体的上端面上圆周等分设置有至少两个向下延伸的第二槽口（2-3），对应于所述第二槽口（2-3）的下方、在管节壳体的下端面上设有向下伸出的可嵌入另一管节上所设第二槽口（2-3）的吊耳（2-4），所述管节壳体上第二槽口（2-3）的两相对的侧壁上设有同轴线的第一柱销孔，所述吊耳（2-4）上设有在吊耳（2-4）嵌入另一管节（2）第二槽口（2-3）时与该管节（2）第一柱销孔对应的第二柱销孔；所述管节壳体外壁上设有轴向的用于管节（2）圆周定位于掘进孔（1-2）处止转突起的第三止转槽（2-5）；所述管节第二转移装置（1-6）的结构是，具有在掘进孔（1-2）与管节第二中转台（1-5）之间移动的滑动座（1-6-1），所述滑动座（1-6-1）上设有可升降的升降座（1-6-2），所述升降座（1-6-2）上设有可水平摆动的夹臂，所述夹臂具有左夹臂（1-6-3）和右夹臂（1-6-4），一夹持油缸（1-6-5）的固定端和活动端分别铰接在左夹臂（1-6-3）和右夹臂（1-6-4）上；所述管节存放装置（3）还包括管节第一中转台（3-3），管节第一转移装置（3-2）包括将管节（2）在管节存放平台（3-1）与管节第一中转台（3-3）之间转移的管节存取装置和将管节（2）从管节第一中转台（3-3）推送到主作业装置（1）上管节第二中转台（1-5）的管节推送装置（3-4），管节第一中转台（3-3）和管节第二中转台（1-5）设置有管节支撑辊，所述管节存取装置包括设置在管节存放平台（3-1）两侧滑轨上的X向移动的门形移动架，所述门形移动架的横梁上具有Y向移动的滑动座，所述滑动座上设有作Z向升降的管节夹。

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