一种隧道施工设备

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，更具体地说，本发明涉及一种隧道施工设备。

背景技术

公路是国民经济的重要命脉，由于其特有的灵活和优越性，发挥着其他运输方式不可替代的作用，公路隧道是公路工程结构的重要组成部分之一，隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式，隧道修建在地下或水下或者在山体中，用于铺设铁路或修筑公路供机动车辆通行，根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类，修建最多的是山岭隧道。

目前在开挖隧道后，隧道内部不平整，不规则，整平工作是在后续的施工过程中逐渐进行的，这种方式拖慢了施工进度，并给施工带来了一定的难度。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种隧道施工设备，本发明所要解决的技术问题是：在开挖隧道后，隧道内部不平整，不规则，整平工作是在后续的施工过程中逐渐进行的，这种方式拖慢了施工进度，并给施工带来了一定的难度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种隧道施工设备，包括筒架，所述筒架后侧的底端固定连接有后安装座，所述筒架前侧的底端固定连接有前安装座，所述筒架后侧的内部固定安装有柴油发动机，所述筒架的中部固定安装有环形水箱，所述环形水箱远离柴油发动机的一侧转动连接有转板，所述柴油发动机前侧的内部设置有主传动机构，所述主传动机构的圆周方向设置有若干个执行机构；

所述主传动机构包括齿圈，所述齿圈固定安装在筒架前侧的内部，所述齿圈的中部设置有太阳齿轮，所述太阳齿轮的一侧设置有位于筒架前侧外部的行星架，所述行星架的圆周方向一体成型有若干个第一支撑板，若干个所述第一支撑板的一侧均一体成型有第二支撑板，所述筒架的中部设置有主轴，所述主轴的一端贯穿环形水箱的中部与柴油发动机传动连接，所述主轴的另一端与太阳齿轮的中部配合连接并与行星架的中部转动连接；

所述执行机构包括整平辊和行星齿轮，所述整平辊位于行星架远离太阳齿轮的一侧，所述行星齿轮与齿圈和太阳齿轮啮合传动，所述整平辊一侧的中部设有第一环形安装部，所述行星齿轮的一端设有第二环形安装部，所述第一支撑板与第一环形安装部转动连接，所述第二支撑板与第二环形安装部转动连接，所述整平辊与行星齿轮之间的中部设有空心轴，所述行星齿轮通过空心轴与整平辊固定连接，所述整平辊的中部开设有一个中通孔，所述整平辊中部的圆周方向开设有三个侧通孔，所述整平辊远离行星齿轮的一侧设置有扩孔辊，所述扩孔辊为位于筒架前侧的圆周方向，所述扩孔辊的中部开设有一个中孔腔，所述扩孔辊中部的圆周方向开设有三个侧孔腔，所述扩孔辊内部开设有位于三个侧孔腔外侧和上部的水腔，所述扩孔辊上端的圆周方向固定安装有若干个端面刀具，所述扩孔辊外侧壁的圆周方向固定安装有若干个侧面螺旋刀具，所述扩孔辊的上端开设有若干个位于相邻端面刀具之间的端面通孔，所述扩孔辊的外侧开设有若干个位于相邻侧面螺旋刀具之间的侧面通孔，所述整平辊与扩孔辊之间设有一个空心L形轴和三个侧L形柱，所述空心L形轴的一端位于中孔腔的内部并与扩孔辊转动连接，所述空心L形轴的另一端依次贯穿中通孔、空心轴和行星齿轮的中部后与转板边缘的位置固定连接，所述环形水箱与中孔腔的内部通过空心L形轴连通，三个所述侧L形柱的一端分别活动插接在三个侧孔腔的内部，三个所述侧L形柱的另一端分别活动插接在三个侧通孔的内部，所述空心L形轴位于中孔腔内部的一端固定安装有第一单向阀，所述中孔腔内部远离空心L形轴的一端和三个侧孔腔内部远离侧L形柱的一端分别通过第二单向阀连通，三个所述侧孔腔内部远离侧L形柱的一端分别通过第三单向阀与水腔连通。

在一个优选的实施方式中，所述执行机构设置有三个，三个所述执行机构均匀分布在主传动机构的圆周方向。

在一个优选的实施方式中，所述整平辊为圆柱和圆台组合而成的组合体，所述整平辊的圆柱部分为靠近行星齿轮的一侧。

在一个优选的实施方式中，所述整平辊远离行星齿轮一端外侧的圆周方向开设有若干个整平槽。

在一个优选的实施方式中，所述筒架后侧的内部固定安装有水泵，所述水泵的出水口与环形水箱的内部连通。

在一个优选的实施方式中，所述筒架的中部一体成型有位于环形水箱与柴油发动机之间的支撑板，所述支撑板通过轴承与主轴转动连接。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过执行机构的自转和公转，不仅可以通过端面刀具和侧面螺旋刀具实现扩孔和初步整平的目的，而且通过侧L形柱的活塞式移动，实现了将水不断地压出达到降温了降尘的目的，与此同时，通过整平辊的转动，还实现了对隧道内壁进行最终的整平；

2、本发明通过扩孔和整平的操作，减少了后续施工的难度，节省施工时间。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的爆炸图。

图3为本发明的主视图。

图4为本发明图3中C-C处的剖视图。

图5为本发明图4中A处的局部放大图。

图6为本发明执行机构的结构示意图。

图7为本发明执行机构的剖视图。

图8为本发明图4中B处的局部放大图。

图9为本发明扩孔辊的结构示意图。

图10为本发明行星架的结构示意图。

图11为本发明行星齿轮的结构示意图。

附图标记为：

1筒架、11后安装座、12前安装座、13支撑板、2柴油发动机、3环形水箱、31转板、4主传动机构、41齿圈、42太阳齿轮、43行星架、431第一支撑板、432第二支撑板、44主轴、5执行机构、51整平辊、511第一环形安装部、512中通孔、513侧通孔、514整平槽、52行星齿轮、521第二环形安装部、53扩孔辊、531中孔腔、532侧孔腔、533水腔、534端面刀具、535侧面螺旋刀具、536端面通孔、537侧面通孔、54空心L形轴、55侧L形柱、56第一单向阀、561第二单向阀、562第三单向阀、57空心轴、6水泵。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多示例实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的示例实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

本发明提供了一种隧道施工设备，包括筒架1，所述筒架1后侧的底端固定连接有后安装座11，所述筒架1前侧的底端固定连接有前安装座12，所述筒架1后侧的内部固定安装有柴油发动机2，所述筒架1的中部固定安装有环形水箱3，所述环形水箱3远离柴油发动机2的一侧转动连接有转板31，所述柴油发动机2前侧的内部设置有主传动机构4，所述主传动机构4的圆周方向设置有若干个执行机构5；

所述主传动机构4包括齿圈41，所述齿圈41固定安装在筒架1前侧的内部，所述齿圈41的中部设置有太阳齿轮42，所述太阳齿轮42的一侧设置有位于筒架1前侧外部的行星架43，所述行星架43的圆周方向一体成型有若干个第一支撑板431，若干个所述第一支撑板431的一侧均一体成型有第二支撑板432，所述筒架1的中部设置有主轴44，所述主轴44的一端贯穿环形水箱3的中部与柴油发动机2传动连接，所述主轴44的另一端与太阳齿轮42的中部配合连接并与行星架43的中部转动连接；

所述执行机构5包括整平辊51和行星齿轮52，所述整平辊51位于行星架43远离太阳齿轮42的一侧，所述行星齿轮52与齿圈41和太阳齿轮42啮合传动，所述整平辊51一侧的中部设有第一环形安装部511，所述行星齿轮52的一端设有第二环形安装部521，所述第一支撑板431与第一环形安装部511转动连接，所述第二支撑板432与第二环形安装部521转动连接，所述整平辊51与行星齿轮52之间的中部设有空心轴57，所述行星齿轮52通过空心轴57与整平辊51固定连接，所述整平辊51的中部开设有一个中通孔512，所述整平辊51中部的圆周方向开设有三个侧通孔513，所述整平辊51远离行星齿轮52的一侧设置有扩孔辊53，所述扩孔辊53为位于筒架1前侧的圆周方向，所述扩孔辊53的中部开设有一个中孔腔531，所述扩孔辊53中部的圆周方向开设有三个侧孔腔532，所述扩孔辊53内部开设有位于三个侧孔腔532外侧和上部的水腔533，所述扩孔辊53上端的圆周方向固定安装有若干个端面刀具534，所述扩孔辊53外侧壁的圆周方向固定安装有若干个侧面螺旋刀具535，所述扩孔辊53的上端开设有若干个位于相邻端面刀具534之间的端面通孔536，所述扩孔辊53的外侧开设有若干个位于相邻侧面螺旋刀具535之间的侧面通孔537，所述整平辊51与扩孔辊53之间设有一个空心L形轴54和三个侧L形柱55，所述空心L形轴54的一端位于中孔腔531的内部并与扩孔辊53通过凹凸槽转动连接，所述空心L形轴54的另一端依次贯穿中通孔512、空心轴57和行星齿轮52的中部后与转板31边缘的位置固定连接，所述环形水箱3与中孔腔531的内部通过空心L形轴54连通，三个所述侧L形柱55的一端分别活动插接在三个侧孔腔532的内部，三个所述侧L形柱55的另一端分别活动插接在三个侧通孔513的内部，所述空心L形轴54位于中孔腔531内部的一端固定安装有第一单向阀56，所述中孔腔531内部远离空心L形轴54的一端和三个侧孔腔532内部远离侧L形柱55的一端分别通过第二单向阀561连通，三个所述侧孔腔532内部远离侧L形柱55的一端分别通过第三单向阀562与水腔533连通。

所述执行机构5设置有三个，三个所述执行机构5均匀分布在主传动机构4的圆周方向。

所述整平辊51为圆柱和圆台组合而成的组合体，所述整平辊51的圆柱部分为靠近行星齿轮52的一侧。

所述整平辊51远离行星齿轮52一端外侧的圆周方向开设有若干个整平槽514。

所述筒架1后侧的内部固定安装有水泵6，所述水泵6的出水口与环形水箱3的内部连通。

所述筒架1的中部一体成型有位于环形水箱3与柴油发动机2之间的支撑板13，所述支撑板13通过轴承与主轴44转动连接。

如图1-11所示的，实施方式具体为：通过后安装座11和前安装座12，可以将本设备安装在工程车上进行施工，在使用时，柴油发动机2通过主轴44带动太阳齿轮42转动，太阳齿轮42带动行星齿轮52，使行星齿轮52自转的同时还绕着齿圈41公转，行星齿轮52通过空心轴57带动整平辊51一起转动，即行星齿轮52可以带动执行机构5绕着齿圈41公转，行星架43对整平辊51和行星齿轮52进行支撑，在此过程中，空心L形轴54跟着执行机构5一起公转，空心L形轴54也可以带动环形水箱3转动，而在整平辊51转动的过程中，空心L形轴54对扩孔辊53进行支撑，使得整平辊51和扩孔辊53的相对位置保持不变，而整平辊51通过三根侧L形柱55则可以带动扩孔辊53发生转动：

当侧通孔513和侧孔腔532的位置相距最近时，侧L形柱55的两端插入侧通孔513和侧孔腔532内部的长度最长，当侧通孔513和侧孔腔532的位置相距最远时，侧L形柱55的两端插入侧通孔513和侧孔腔532内部的长度最短；

也即是当侧通孔513和侧孔腔532相互远离时，侧L形柱55的两端分别从侧通孔513和侧孔腔532的内部伸出，当侧通孔513和侧孔腔532相互靠近时，侧L形柱55的两端分别向侧通孔513和侧孔腔532的内部插入；

也即是在整平辊51转动的过程中，整平辊51可以通过三根侧L形柱55带动扩孔辊53，使扩孔辊53绕着空心L形轴54转动，并且侧L形柱55的一端可以在侧孔腔532的内部来回活塞式地移动；

从而在工作的过程中，当侧L形柱55向侧孔腔532外部的方向移动时，可以将环形水箱3内部的水从依次从空心L形轴54、第一单向阀56和第二单向阀561吸入到侧孔腔532的内部，当侧L形柱55向侧孔腔532内部的方向移动时，可以将侧孔腔532内部的水从第三单向阀562压入水腔533的内部，然后水从端面通孔536和侧面通孔537喷出，三个侧L形柱55的来回移动，可以使水不断地喷出；

通过扩孔辊53的转动，带动端面刀具534和侧面螺旋刀具535转动，从而可以对隧道进行扩孔操作，并且通过端面刀具534还可以对隧道进行初步的整平，而从端面通孔536和侧面通孔537喷出的水，不仅可以起到降尘的作用，还可以对端面刀具534和侧面螺旋刀具535起到降温的作用，在扩孔后，整平辊51与隧道壁接触，整平辊51的圆台部分首先与隧道壁接触，以方便顺利前进和整平工作的进行，通过整平槽514的设置，可以将较为不平整的地方基本整平，整平辊51的圆柱部分后与隧道壁接触，进行最终整平；

通过水泵6的设置，可以在施工时对环形水箱3的内部补水；

即通过执行机构5的自转和公转，不仅可以通过端面刀具534和侧面螺旋刀具535实现扩孔和初步整平的目的，而且通过侧L形柱55的活塞式移动，实现了将水不断地压出达到降温了降尘的目的，与此同时，通过整平辊51的转动，还实现了对隧道内壁进行最终的整平，从而可以减少后续施工的难度，节省施工时间。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。