用於坑道掘進、被覆和輔助作業的軍用建築機械。
基本介紹
- 中文名：坑道施工機械
- 外文名：tunnel construction machinery
通常分為掘進機械、被覆機械和輔助機械。
用於開鑿坑道毛洞的建築機械。包括全斷面掘進機、盾構掘進機、臂式掘進機、隧道挖掘機、鑿岩機及鑿岩台車等。
全斷面掘進機是一種通過盤形滾刀破碎岩石，連續掘進工作面，實現全斷面一次成形的大型坑道掘進機械。主要由切割岩層的刀盤、傳動機構、推進支撐機構、液壓系統、電氣系統、除塵裝置及後配套的出砟運輸、供電、供水、通風設備等組成。有的還配有超前探孔鑽機、鑽孔灌漿機等設備。工作時，各執行機構根據控制指令依次進入工作循環，一次推進行程為0.8～1.8米。適用於中等硬度岩石和硬黏土地層中的掘進作業。其掘進速度快，掘進與出砟同時進行。開鑿的坑道斷面規整，洞壁光滑，可節省被覆材料，操作人員可在機房內或護盾中工作，安全性好。
盾構掘進機集開挖、支護、襯砌等多種作業功能於一身，適用於軟岩、土質地層中的坑道掘進和城市地下工程施工。按其切削機構，分為切削輪式、挖掘式和銑削臂式；按切削方式，分為旋轉切削式和格線切削式。盾構掘進機主要由刀盤、切口環、支承環、盾構殼體、驅動機構、推力千斤頂、襯砌拼裝機、出料裝置和控制系統等部分組成。由電子計算機控制的盾構掘進機，能自動控制刀盤轉速、盾構推進速度及前進方向，使盾構掘進時地面沉降量控制在30厘米之內，隧道最小彎曲半徑為300米，坡度控制到33‰，每小時掘進進尺可達3米左右。
臂式掘進機是一種在臂端安裝切割裝置，集開挖、裝卸、行走功能於一體的坑道掘進機。具有低矮機型設計、可自動調整懸臂切割機構的進給方向與速度、鏟板隨動防干涉等特點。其最大優勢是能有效地控制掘進斷面準確度，超挖量少，不損傷圍岩，噪聲和振動小，適用於開挖泥質頁岩、凝灰岩、砂石岩等岩層。
隧道挖掘機一般具有短臂工作裝置和迴轉半徑很小的轉台尾部。特別適宜在狹窄的工作環境下，挖掘或裝載Ⅰ～Ⅵ級土壤或爆破後的Ⅴ～Ⅵ級岩石。
鑿岩機是在岩石中穿孔的重要設備。有風動式、電動式、液壓式和內燃式四種類型。風動式鑿岩機結構簡單，工作安全可靠，但效率低，噪聲大。電動式鑿岩機能源利用率高，但結構複雜。液壓式鑿岩機重量輕，效率高，噪聲低，能耗低。內燃式鑿岩機，其動力裝置和機具合為一體，機動性好，適於在野戰或利用其他動力有困難的條件下使用。
鑿岩台車可將多部鑿岩機安裝在同一個底盤上，同時鑽鑿多個孔眼。按行走機構分為輪式、履帶式和軌輪式。所配的鑽臂有輕型、中型和重型三種。選用鑽臂的運動方式有直角坐標和極坐標兩種。為了獲得良好的爆破效果，鑽孔有較好的平行度，鑽臂與托架之間設有平動機構，以保證鑽臂移位時推進器保持平動。計算機控制的全液壓鑿岩台車自動化程度高，勞動強度低，鑽孔速度快，定向性好，在坑道掘進中套用廣泛。
用於坑道毛洞被覆作業的建築機械。包括混凝土噴射機、錨桿台車、鋼模台車、混凝土澆注機、混凝土振搗器等。①混凝土噴射機。是施做噴射混凝土的專用機械，它能將混凝土壓送、噴射到岩石表面，約束圍岩的鬆弛和變形。混凝土噴射機有乾式和濕式兩種。濕式噴射機作業時，空氣中粉塵含量低，混凝土機械強度高，回彈量少，成為混凝土噴射作業的主要機種。混凝土噴射機主要由攪拌機、噴射器、噴射臂（機械手）、空壓機、泵、添加劑計量裝置、管路等組成。②錨桿台車。主要用於快速、有效地加固洞室頂拱、邊壁及邊坡的岩石，能依次、快速完成鑽孔、注漿、裝錨桿三道工序，確保後續作業安全。③鋼模台車。是大斷面坑道被覆的配模機械，分為整體式和穿行式兩類。整體式鋼模台車的模板與車體是一個整體，穩定性好，但作業時須待灌注好的混凝土硬化並具有一定強度以後，台車才能移動位置。穿行式鋼模台車模板部分可與台車車體分離，被覆作業可不間斷進行。④混凝土澆注機。能將拌好的混凝土經輸送管泵送到澆注作業面，適於澆注量大、工作面窄、運輸條件差的作業點。⑤混凝土振搗器。是利用激振裝置產生的振動，使澆注過程中的混凝土骨料相互滑動並重新排列，砂漿填充骨料之間的空隙並擠出氣泡，從而達到搗實的目的。
用於坑道施工的輔助設備。包括裝藥台車、裝岩機、碎石機、攪拌機、鋼筋加工設備、木材加工設備及空壓機、通風機、液壓動力源、施工照明設備和給排水設備等。
軍用坑道施工機械經歷了手持風鎬、氣腿鑿岩機、液壓鑿岩機、全斷面掘進機四個發展階段。進入21世紀，坑道施工機械的發展趨勢主要是大型化、多樣化和更加自動化。
發布者：中國軍事百科全書編審室
