懸臂掘進機是現代地下采礦和隧道施工的重要機器設備之一。這些專用挖掘機旨在高效切割和移除巖石或土壤,從而提供一種可控的方法來建造隧道、巷道和其他地下洞室。懸臂掘進機不同于傳統的鉆孔/爆破方法,它能夠提供更高的精度并減少振動。
一、歷史發展
懸臂掘進機最初于20世紀中期為煤礦開采而開發,主要用于掘進較軟的沉積巖層。在20世紀70年代,它們的應用擴展到土木工程項目,尤其是在隧道建設和巷道開發中。這種轉變是由于人們對比傳統鉆爆技術更高效、更安全的挖掘方法的需求所驅動。
二、懸臂掘進機的關鍵部件
1. 截割頭:截割頭配備一個旋轉滾筒,滾筒上裝有截割鎬或專用附件,負責破碎開挖面的巖石。
2. 動臂或斗桿:該部件將截割頭精確地定位在巖面上,從而實現隧道或道路的精確開挖。
3. 裝載系統:截割后,輸送系統或鏟斗機構將開挖的巖石收集并運離巖面。
4. 履帶:履帶提供機動性,使機器能夠隨著施工進展推進到隧道內。
這種設計使懸臂掘進機能夠進行連續的部分斷面開挖,特別適合精度和安全性至關重要的應用。
三、典型應用:
1. 煤礦(半煤巖隧道)。
2. 鐵路/地鐵隧道。
3. 水電引水項目(例如尼泊爾的引水工程)。
四、相較于傳統方法的優勢
1. 安全:降低爆破相關風險。
2. 高效:連續作業最大程度減少停機時間。
3. 精準:可在復雜地質條件下進行可控開挖。
4. 多功能:可適應不同的巖石硬度和隧道尺寸。
懸臂掘進機一直是地下開挖技術的基石。其獨特的設計——結合了安裝在動臂上的旋轉截割頭、精確的液壓控制裝置和集成的裝載系統——使其成為采礦和隧道施工中不可或缺的工具。隨著技術的進步,懸臂掘進機不斷發展,提供更高的安全性、效率和多功能性,以滿足現代開挖項目日益增長的需求。