本發明涉及tbm設備，具體涉及一種履帶式巖石隧道掘進機及其轉場方法。

背景技術：

1、隨著地下空間建設及地下資源開采的加快和設計技術的發展，tbm(全斷面隧道掘進機)設備將面臨不同地質、不同直徑、不同類型的隧道。近幾年，tbm設備已經在礦山、煤礦領域進行廣泛應用，并在單條隧道施工中取得了很好的效果。但是隨著礦用領域回采工作面開采強度和產量越來越大，要求的運輸、通風斷面逐年增加。特別是高瓦斯礦井，往往單巷布置不能滿足生產要求，出現了一個工作面布置3-5條，甚至更多隧道的多巷布置方式，這就對tbm設備轉場提出了更高的要求。

2、現有的巖石隧道掘進機，不管是敞開式tbm還是護盾式tbm，基本上是用于某一條隧道的施工，施工完成之后即完成了它的使命，很少需要進行轉場。遇到需要轉場的情況時，往往就是采用先把整機拆散成模塊，然后通過重載運輸車、平板車等運輸工具把各模塊運輸到下一工作區域，再二次進行組裝始發。比如專利：用于tbm的無軌平車、機動型tbm及施工方法(cn116181343a)，該專利基于轉場的需求，將始發裝置設于無軌平車以實現車載式主機快速始發，完成掘進后主機和模塊化后配套前進或回退至無軌平車實現轉場作業。上述轉場作業方式需要進行拆機組裝，雖比一般常規tbm轉場節省了時間，但還是費時費力，且該方式需要定做無軌平車，增加了額外成本。

3、針對集成履帶底盤的掘進設備，目前也有一定的研究。比如專利：移動式地下隧道掘進機裝置(cn111684144b)，其在掘進機上集成了履帶式底盤，可以利用履帶行走進行轉場。但是該專利的履帶式底盤是固定在主機下方，當掘進機主機隧道積渣嚴重時，會導致履帶式底盤卡死，從而影響整個掘進機掘進。

4、因此，現有巖石隧道掘進機與轉場設備的拆裝較為繁瑣，難以適應井下頻繁的隧道轉場掘進需求。

技術實現思路

1、(一)要解決的技術問題

2、鑒于現有技術的上述缺點和不足，本發明提供一種履帶式巖石隧道掘進機及其轉場方法，其解決了現有巖石隧道掘進機與轉場設備的拆裝較為繁瑣的技術問題。

3、(二)技術方案

4、為了達到上述目的，本發明的履帶式巖石隧道掘進機包括刀盤、護盾、主驅動、主梁支撐推進機構和履帶行走模塊；

5、所述刀盤安裝于所述護盾的一側；所述主驅動安裝于所述護盾的另一側；所述主驅動與所述刀盤轉動連接，以能夠驅動所述刀盤自轉；所述主梁支撐推進機構與所述主驅動連接，以能夠驅動所述刀盤沿所述主梁支撐推進機構的主梁軸向移動；

6、所述履帶行走模塊包括履帶底盤、升降機構、滑動軸承和限位件；所述升降機構設置于所述履帶底盤上；所述升降機構與所述滑動軸承連接；所述主梁支撐推進機構的底端開設有第一卡槽，所述滑動軸承與所述第一卡槽沿所述主梁軸向滑動連接；所述履帶行走模塊移動至所述主梁支撐推進機構的下方的預設位置時，兩者通過所述限位件固定；所述升降機構能夠沿豎向驅動所述滑動軸承移動。

7、可選地，所述履帶行走模塊還包括履帶調偏機構和一對履帶；

8、所述履帶調偏機構安裝于所述履帶底盤的底部；

9、一對所述履帶一一對應地與所述履帶調偏機構的兩端連接，以能夠調節一對所述履帶之間的夾角α。

10、可選地，所述履帶行走模塊還包括梯形鉸接板；

11、所述梯形鉸接板安裝于所述履帶底盤的底端；所述履帶調偏機構設置于所述梯形鉸接板的上方；

12、所述履帶的側面設置有v形耳板；所述v形耳板的兩自由端對應與所述履帶調偏機構和所述梯形鉸接板鉸接。

13、可選地，所述履帶行走模塊還包括擋渣板；

14、所述擋渣板與所述履帶底盤連接，且所述擋渣板設置于所述護盾與所述履帶之間。

15、可選地，所述主梁支撐推進機構上設置有后支撐和一對撐靴；

16、所述后支撐能夠沿所述豎向升降；一對所述撐靴能夠對應與隧道的兩側壁抵接；所述履帶行走模塊能夠從所述后支撐的內側穿過。

17、可選地，所述履帶式巖石隧道掘進機還包括渣土輸送機；

18、所述渣土輸送機與所述護盾連接；所述履帶底盤上安裝有排渣通道；所述渣土輸送機從所述刀盤的內部延伸至所述排渣通道內。

19、可選地，所述履帶式巖石隧道掘進機還包括后配套裝置；

20、所述主梁支撐推進機構與所述后配套裝置可拆卸連接；

21、所述后配套裝置的底端可拆卸地設置有所述履帶行走模塊。

22、可選地，多個所述后配套裝置之間沿所述主梁軸向可拆卸連接；

23、多個所述后配套裝置的底端均設置有所述履帶行走模塊。

24、進一步地，本發明還提供一種履帶式巖石隧道掘進機的轉場方法，所述履帶式巖石隧道掘進機的轉場方法基于如上所述的履帶式巖石隧道掘進機實施，所述轉場方法包括：

25、s1、所述刀盤、所述護盾、所述主驅動和所述主梁支撐推進機構在隧道外完成組裝，形成主機掘進模塊；

26、s2、所述升降機構驅動所述滑動軸承升降至所述第一卡槽對應高度；所述履帶底盤沿所述主梁軸向移動，將所述滑動軸承卡入至所述第一卡槽內的預設位置；將所述履帶底盤與所述主梁支撐推進機構通過所述限位件固定；所述升降機構頂升所述主梁支撐推進機構，所述履帶行走模塊將所述主機掘進模塊運輸至隧道掌子面；

27、s3、拆除所述限位件，所述履帶行走模塊從所述主機掘進模塊下方退出，所述主機掘進模塊正常掘進。

28、可選地，所述主梁支撐推進機構失效時，將所述主梁支撐推進機構與所述履帶行走模塊連接，所述履帶行走模塊作為所述主梁支撐推進機構的輔助動力使用。

29、(三)有益效果

30、本發明的有益效果是：

31、主梁支撐推進機構的主梁上開設有與滑動軸承相配合的第一卡槽，滑動軸承通過升降機構升降至第一卡槽所在高度，再通過履帶底盤帶動滑動軸承在第一卡槽的長度方向上移動，直至將滑動軸承移動至第一卡槽的預設位置，或者將履帶底盤移動至主梁支撐推進機構下方的預設位置，通過限位件將履帶行走模塊與主梁支撐推進機構固定，完成主機掘進模塊與履帶行走模塊的連接。通過“一升二移三固定”的拆裝方式，有效提升了主機掘進模塊與履帶行走模塊的拆裝效率。履帶行走模塊通過遠程遙控操控，省時省力，提升了履帶式巖石隧道掘進機對井下頻繁轉場需求的適應性。

32、將主梁支撐推進機構對應的支撐部件撐緊隧道壁面，再拆下履帶行走模塊的限位件，即可把履帶行走模塊從主梁支撐推進機構的下方退出，從而避免履帶行走模塊影響主機掘進模塊的正常掘進，避免了隧道積渣而卡死履帶行走模塊的風險。

33、遇到卡機或者其他不良地質情況，以及撐靴位置松動或者局部坍塌的工況，導致主梁支撐推進機構失效或者推進反力不足時，履帶行走模塊亦可作為輔助動力使用，只需快速安裝上去，即可通過履帶行走模塊進行輔助脫困，或者利用履帶行走模塊暫時提供掘進推力，履帶行走模塊的高效拆裝方式使得其能夠靈活適應于多種惡劣的作業環境。

34、在主梁支撐推進機構的底端開設第一卡槽，第一卡槽與滑動軸承的形狀相適配，通過更換不同型號的滑動軸承即可與對應尺寸的第一卡槽連接，履帶行走模塊無需定做，大幅簡化了主機掘進模塊與履帶行走模塊的連接方式，降低了施工成本。