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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115822611A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202310013257.X(22)申请日2023.01.05(71)申请人四川公路桥梁建设集团有限公司地址610093四川省成都市高新区九兴大道12号(72)发明人金涛罗春雨杨继才王星赖杨(74)专利代理机构成都中弘信知识产权代理有限公司51309专利代理师黄坤(51)Int.Cl.E21D3/00(2006.01)E21D8/00(2006.01)E21F17/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图9页(54)发明名称一种隧道施工用钻进装置及钻进方法(57)摘要本发明属于隧道施工技术领域,特别是涉及一种隧道施工用钻进装置及钻进方法。本发明的隧道施工用钻进装置包括钻杆和切割机构,切割机构包括内轴、轴向切割组件、周向切割组件和周向传动组件,钻杆包括外筒和内杆,内杆设置在外筒中且能够相对外筒转动,当外筒向上移动且内杆转动时,轴向切割组件能够把待切割的岩石分割成多个扇形块,周向传动组件具有传动状态和分离状态,在传动状态时,内轴能够通过周向传动组件带动下切割轴周向转动,从而把扇形块与周围的岩体分割开。由于在施工过程中使岩石呈块状脱落,不需全部进行粉碎,因此减少了待切割面,提高了钻进切割效率,提高了钻进速度。CN115822611ACN115822611A权利要求书1/1页1.一种隧道施工用钻进装置,其特征在于,包括:钻杆,包括外筒和内杆,内杆设置在外筒中且能够相对外筒转动,外筒用于在竖井中上下移动;切割机构,由钻杆带动,包括内轴、轴向切割组件、周向切割组件和周向传动组件,轴向切割组件包括至少三个沿周向均匀分布且沿水平方向延伸的上切割轴,每个上切割轴上固定设置有一个上切割轮,周向切割组件包括多个位于上切割轴下方且沿水平方向延伸的下切割轴,下切割轴的数量与上切割轴的数量相同,且每个下切割轴与每个上切割轴在上下方向上一一对应,相互对应的上切割轴和下切割轴在上下方向上的投影重合,每个下切割轴上固定设置有一个下切割轮,内杆能够带动内轴转动,内轴能够带动上切割轴和下切割轴自转,当外筒向上移动且内杆转动时,轴向切割组件能够把待切割的岩石分割成多个扇形块,周向传动组件具有传动状态和分离状态,在传动状态时,内轴能够通过周向传动组件带动下切割轴周向转动,从而把扇形块与周围的岩体分割开。2.根据权利要求1所述的隧道施工用钻进装置,其特征在于,轴向切割组件还包括轴向套筒,上切割轴的一端伸入轴向套筒中,所有的上切割轴位于同一高度,周向切割组件还包括周向套筒,下切割轴的一端伸入周向套筒中,外筒与轴向套筒固定连接,轴向套筒和周向套筒转动连接,内轴沿轴向穿入轴向套筒和周向套筒中且与内杆固定连接。3.根据权利要求2所述的隧道施工用钻进装置,其特征在于,所有的下切割轴在上下方向上的高度沿周向依次递减。4.根据权利要求2所述的隧道施工用钻进装置,其特征在于,周向传动组件包括太阳轮、行星轮、齿圈和推拉杆,齿圈固定设置在周向套筒中,行星轮转动设置在轴向套筒中,太阳轮滑动套接在内轴上,推拉杆固定在内轴上,推拉杆的伸出端能够带动太阳轮滑动从而使太阳轮与行星轮啮合或者分离。5.根据权利要求4所述的隧道施工用钻进装置,其特征在于,推拉杆为电动伸缩杆。6.根据权利要求1所述的隧道施工用钻进装置,其特征在于,内轴的外周面上自上而下依次间隔设置有多个第一锥齿轮,上切割轴和下切割轴的端部均设置有第二锥齿轮,第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合。7.根据权利要求1所述的隧道施工用钻进装置,其特征在于,上切割轴、上切割轮、下切割轴和下切割轮上均具有用于破碎岩石的切割齿。8.根据权利要求2所述的隧道施工用钻进装置,其特征在于,轴向套筒的内壁面上设置有环形凹槽,内轴的外周面上设置有用于卡入环形凹槽中的环形凸沿。9.一种隧道施工用钻进方法,其特征在于,先把待切割的岩石分割成多个扇形块,然后把扇形块与周围的岩体分割开。10.根据权利要求9所述的隧道施工用钻进方法,其特征在于,每次分割出的多个扇形块在上下方向上相互错开。2CN115822611A说明书1/6页一种隧道施工用钻进装置及钻进方法技术领域[0001]本发明属于隧道施工技术领域,特别是涉及一种隧道施工用钻进装置及钻进方法。背景技术[0002]在隧道施工中,通常需要设置通风竖井来解决隧道的换气问题。根据竖井施工期的排渣方式,可分为上排渣竖井和下排渣竖井,前者通常被称为称正井法施工竖井,后者通常被称反井法施工竖井。反井法施工竖井通常先用地质钻由地表向下钻孔至井底并与隧道连通,然后在井底安装扩大的反钻头从下至上逐渐扩大至地表。[0003]然而,现有的反井法施工方式常常由于待切割面过大导致切割效率低下,整体的钻进速度