什么是软岩掘进机？软岩掘进机的组成、特点和工作原理

　　什么是软岩掘进机？软岩掘进机是一种专门设计用于在地质条件较为松软、破碎或具有高水分含量的地层中进行隧道挖掘和开凿作业的机械设备。与硬岩掘进机相比，软岩掘进机更侧重于适应泥质岩石、砂土、粘土等非坚硬地层的施工需求。

　　一、软岩掘进机的组成

　　软岩掘进机通常由切削刀盘、推进系统、支护系统、渣土输送系统、电气控制系统等部分组成。

　　1. 切削刀盘：位于掘进机的前端，上面安装有可更换的刀具和刮刀，用于切削和破碎岩石。切削刀盘的设计较为灵活，可以根据不同的地质条件调整刀具配置和切削参数。

　　2. 推进系统：负责推动掘进机向前掘进。推进系统通常由液压油缸或其他推进装置组成，可以提供足够的推进力，使掘进机在软岩中顺利前进。

　　3. 支护系统：用于对挖掘后的隧道进行支护，防止隧道坍塌。支护系统可以根据不同的地质条件选择不同的支护方式，如喷射混凝土、锚杆支护、钢拱架支护等。

　　4. 渣土输送系统：将切削下来的渣土从隧道内输送到洞外。渣土输送系统通常由皮带输送机、螺旋输送机或其他输送装置组成，可以快速、高效地输送渣土。

　　5. 电气控制系统：负责控制掘进机的各个部分，实现自动化操作。电气控制系统可以根据不同的施工要求调整掘进机的工作参数，如掘进速度、切削力、推进力等。

　　二、软岩掘进机的特点

　　1. 刀具系统：软岩掘进机通常配备有切削刀盘，其上的切割刀具（如刮刀、滚刀）能够有效地破碎软弱岩土，并将其转化为可输送的渣料。

　　2. 推进系统：通过液压或机械方式提供推进力，使机器能够在地层中向前移动。

　　3. 支护系统：包括管片拼装机构和锚固装置，用以即时支撑新挖出的空间，防止坍塌。

　　4. 渣土处理系统：采用螺旋输送机或其他类似设备将破碎的渣料排出机体，保持工作面清洁。

　　5. 导向系统：利用先进的测量技术确保隧道挖掘的方向精度。

　　6. 环保措施：部分机型配备了降尘、减噪及废水处理设施，减少对环境的影响。

　　三、软岩掘进机的工作原理

　　软岩掘进机的工作原理是通过切削刀盘上的刀具和刮刀对软岩进行切削和破碎，然后将破碎后的渣土通过渣土输送系统输送到洞外。同时，推进系统不断推动掘进机向前掘进，支护系统则对挖掘后的隧道进行及时支护，确保施工安全。

　　具体工作过程如下：

　　1. 切削破碎

　　- 软岩掘进机的切削刀盘在电机或液压马达的驱动下高速旋转，刀具和刮刀与软岩接触，对其进行切削和破碎。切削下来的渣土通过刀盘上的开口进入渣土输送系统。

　　- 切削刀盘的设计和刀具的选择根据不同的地质条件进行调整。对于较软的软岩，可以选择较大直径的刀具和较宽的刮刀，以提高切削效率；对于较硬的软岩，可以选择较小直径的刀具和较窄的刮刀，以增加切削力。

　　2. 渣土输送

　　- 破碎后的渣土通过刀盘上的开口进入渣土输送系统，通常是皮带输送机或螺旋输送机。渣土输送系统将渣土从隧道内输送到洞外的渣仓或运输车辆中。

　　- 渣土输送系统的输送能力要与掘进机的切削能力相匹配，以确保渣土能够及时输送出去，避免渣土堆积影响施工进度。

　　3. 推进掘进

　　- 软岩掘进机的推进系统通过液压油缸或其他推进装置推动掘进机向前掘进。推进系统的推进力要根据地质条件和掘进机的重量进行调整，以确保掘进机能够在软岩中顺利前进。

　　- 推进系统的推进速度要与切削刀盘的切削速度和渣土输送系统的输送能力相协调，以保证施工的连续性和高效性。

　　4. 支护作业

　　- 在掘进机向前掘进的同时，支护系统对挖掘后的隧道进行及时支护。支护方式可以根据地质条件选择喷射混凝土、锚杆支护、钢拱架支护等。

　　- 支护系统的支护速度要与掘进机的掘进速度相匹配，以确保隧道的稳定性和施工安全。

　　四、软岩掘进机的应用场景

　　1. 地铁隧道、公路隧道、水利水电工程中的隧洞挖掘；

　　2. 煤矿巷道及其他地下矿山开发项目；

　　3. 市政建设中的排水、燃气管道铺设等。

　　如今的软岩掘进机正向着智能化、大型化、高效化的方向发展。例如，集成更多的传感器和自动化控制组件，提高施工效率和安全性；采用更先进的材料和技术优化刀具性能，延长使用寿命；同时，在环境保护方面也不断探索创新解决方案，力求实现更加绿色可持续的施工模式。