中德銑挖機(jī)是一種適用工程廣泛且施工的設(shè)備，采用世界的液壓技術(shù)生產(chǎn)，可裝載在挖掘機(jī)、裝載機(jī)以及掘進(jìn)機(jī)上，通過內(nèi)部液壓馬達(dá)帶動(dòng)刀鼓旋轉(zhuǎn)，刀鼓上的刀齒碰撞施工面，像利爪一樣切開土塊和巖石，替代了“挖斗、破碎錘、液壓剪”等通用設(shè)備，為隧道開挖提供了一種全新經(jīng)濟(jì)的施工方法。

橫向銑挖機(jī)的特點(diǎn)：
A)低噪音，低振動(dòng)，保護(hù)環(huán)境。
B)施工安全，，銑挖出的顆粒小，可直接當(dāng)回填料。
C)應(yīng)用靈活，可以根據(jù)作業(yè)環(huán)境，更換不同的銑挖刀盤，開溝銑挖輪，巖石鋸盤等。更換簡(jiǎn)單方便。
D)安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)保養(yǎng)經(jīng)濟(jì)，可替代挖斗，破碎錘等工具，給您新時(shí)代下的施工帶來樂趣及強(qiáng)勁的動(dòng)力感覺。

應(yīng)用場(chǎng)景

隧道、巷道：掘進(jìn)及墻面、頂部、邊角、輪廓、溝槽等處理；

道路工程：混凝土構(gòu)造物、邊溝、邊坡及附屬設(shè)施的切削或挖掘，破損水泥或?yàn)r青路面清理等；

水利工程：混凝土構(gòu)造物處理、河床清理、破損構(gòu)造物的清理或拆除等；

市政工程：管道溝槽、地基、構(gòu)造物的挖掘或處理，破損市政設(shè)施的清理或拆除等。

在中低硬度的巖石如風(fēng)化巖、凝灰?guī)r中大可達(dá)25～40m3/h(隨巖石的密度、破碎度不同而不同)，廣東小型銑挖機(jī)，也可銑挖無鋼筋或有少量鋼筋的混凝土，使用裝在300噸挖機(jī)上的銑挖機(jī)，小型銑挖機(jī)設(shè)備，可以輕松的銑挖配有30mm以下直徑鋼筋的混凝土。

1.銑挖機(jī)代替爆破施工，避免由于爆破振動(dòng)而造成的巖石強(qiáng)度降低、結(jié)構(gòu)松動(dòng)、局部破裂等不利情況。有利于保護(hù)巖體原有的自承能力，不易造成大面積塌方;

2.在隧道施工作業(yè)中，可以代替價(jià)格十分昂貴的隧道掘進(jìn)機(jī)和盾構(gòu)機(jī)等機(jī)械，而大幅度降低施工成本;銑挖機(jī)在下列巖石的開采作業(yè)中是十分奏效的：硬度較低的巖石;風(fēng)化結(jié)構(gòu)的巖石;硬度高但結(jié)構(gòu)分層的巖石銑挖量可以達(dá)到每小時(shí)80-120噸(視巖石的硬度而言);銑挖機(jī)可以很好地代替挖掘機(jī)施工，并能很好地保護(hù)環(huán)境。

銑挖機(jī)在各種銑挖工程、建筑物拆除、混凝土清除、隧道掘進(jìn)、渠道溝槽施工、水利工程、林業(yè)和冶金工業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。銑挖頭是銑挖機(jī)的重要組成部分，直接參與銑挖，占了整機(jī)大部分功耗。銑挖頭上的結(jié)構(gòu)參數(shù)眾多，這些參數(shù)之間又相互關(guān)聯(lián)、制約和影響，在設(shè)計(jì)中要相互匹配、綜合考慮，參數(shù)選取不合理將直接影響銑挖機(jī)的工作效率、可靠性和經(jīng)濟(jì)效益。通過對(duì)銑挖頭的研究，愚公斧為國(guó)內(nèi)銑挖機(jī)的研發(fā)制造提供一定的理論依據(jù)。
以愚公斧Ew1500型橫向銑挖機(jī)為藍(lán)本。
通過理論研究建立銑挖頭各應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)銑挖刀和銑挖刀座進(jìn)行分析，選取銑挖刀優(yōu)切削角；應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)銑挖頭銑挖巖石過程進(jìn)行分析，分析結(jié)果指導(dǎo)對(duì)銑挖頭的優(yōu)化。

愚公斧為簡(jiǎn)化分析，作如下假設(shè)：
(1）銑挖刀所受載荷為集中載荷，并集中在刀頭部位；(2）忽略銑挖刀在刀座中的自轉(zhuǎn)；
(3）銑挖刀與銑挖刀座配合，設(shè)置接觸部位為面接觸；
(4）銑挖刀座與銑挖頭焊接位置實(shí)施全約束。
根據(jù)上述假設(shè)，選擇合金刀尖圓錐面為受力面，根據(jù)橫切速度，的不同，分別給不同
設(shè)計(jì)切削角下的刀尖圓錐面加載相對(duì)應(yīng)的力。
結(jié)果分析
模型、網(wǎng)格、約束及加載均完成后，利用 Pro / Mechanica 對(duì)銑挖刀與刀座裝配體求解。圖3.4為設(shè)計(jì)切削角=45°、 V =-1.5m/ min 時(shí)的應(yīng)力圖，大應(yīng)力值為＝655.2Mpa，產(chǎn)生于合金刀頭與刀桿的焊接部位，這是由于銑挖刀銑挖巖石過程中，銑挖刀刀尖部分受集中力產(chǎn)生的，這也是硬質(zhì)合金刀頭折損的一個(gè)重要原因。

在選取銑挖刀刀尖軸向間距時(shí)，要考慮各部位銑挖刀的受力情況。位于端部銑挖刀的主要作用是為了保護(hù)銑挖頭在橫切割時(shí)不受到被切割體沖擊，位于圓弧段的銑挖刀主要為了使銑挖頭在橫向銑挖時(shí)有一個(gè)由淺到深的銑挖過程，減小銑挖頭沖擊載荷。由于端部和圓弧段銑挖刀的銑挖條件差，銑挖阻力大，銑挖回轉(zhuǎn)半徑小，單銑挖刀受力大，應(yīng)采用較小的刀尖軸向間距。位于直線段的銑挖刀承擔(dān)主要的銑挖任務(wù)，應(yīng)采用較大的刀尖軸向間距，提高銑挖效率。右端銑挖刀只在鉆進(jìn)銑挖時(shí)參與工作，磨損次數(shù)少，為縮短鉆進(jìn)時(shí)間，也要采用較大的刀尖軸向間距。綜上所述，位于端部和圓弧段的銑挖刀刀尖軸向間距應(yīng)按弧度變化依次減小，位于直線中間段的銑挖刀刀尖軸向間距大，位于右端銑挖刀刀尖軸向間距較大。
銑挖刀空間安裝參數(shù)的選擇
銑挖頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響銑挖頭結(jié)構(gòu)參數(shù)多，銑挖刀的安裝參數(shù)直接影響銑挖頭的銑挖
性能。選擇合理的倒角、轉(zhuǎn)角和仰角將提升銑挖機(jī)的性能。

銑挖機(jī)可以廣泛應(yīng)用于隧道、溝渠、市政管線開挖；公路路面破碎、采礦、巖石凍土開挖；露天煤礦開挖、表面出新以及鋼鐵工業(yè)、林業(yè)等多種施工領(lǐng)域。

1) 應(yīng)用于隧道開挖在多數(shù)情況下，銑挖機(jī)只用于隧道輪廓的開挖，但是在中低硬度 的巖層及凍土層等適合的地層中，銑挖機(jī)可以直接用于隧道的掘進(jìn)，尤其在破 開挖過程中對(duì)地層擾動(dòng)低、 安全性高， 碎巖層及老黃土中， 開挖量可達(dá) 30--60m3/h.

2)銑挖機(jī) 特別適合不宜爆破施工的地段；銑挖機(jī)操作簡(jiǎn)單，可控性高，開挖輪廓線清晰 準(zhǔn)確；可輕松解決隧道內(nèi)欠挖修整、內(nèi)表面鑿槽及開挖邊溝等問題。

3)開挖： 現(xiàn)場(chǎng)掘進(jìn)一般分上下兩步進(jìn)行，即兩步臺(tái)階法。由于需要在臺(tái)階上存放所 有的設(shè)備，上下臺(tái)階相距 800 - 1100 m。 分步開挖支護(hù)： 開挖后使用鋼筋網(wǎng)、鋼格柵+噴混支護(hù)隧道。在軟巖中，每次開挖的進(jìn)尺 深度取決于掌子面巖層的情況以及該隧道設(shè)計(jì)單位的預(yù)先設(shè)計(jì)，一般為 50～ 80cm。

銑挖機(jī)
銑挖機(jī)

4)開挖循環(huán)： 在使用銑挖機(jī)開挖后，挖掘機(jī)退出掌子面，停靠在隧道的側(cè)壁，然后裝載 機(jī)開始出喳，出喳結(jié)束后馬上進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)安裝、噴混工作，然后進(jìn)行下一個(gè) 循環(huán)的掘進(jìn)施工。

5）剛剛支護(hù)完成后的開挖問題解決： 銑挖機(jī)在黏土中開挖的速度 （以TD140型銑挖機(jī)配合 30 噸的挖掘機(jī)為 例）大約是 30～60m3/h.。在黏土層中使用銑挖機(jī)開挖時(shí)，刀頭被黏土裹住而無 法使用的情況很少出現(xiàn)，可以用水沖洗刀頭或使用銑挖機(jī)銑削一些干硬的圍巖 來解決。

銑挖機(jī)代替爆破施工，避免由于爆破振動(dòng)而造成的巖石強(qiáng)度降低、結(jié)構(gòu)松動(dòng)、局部破裂等不利情況。有利于保護(hù)巖體原有的自承能力，不易造成大面積塌方;

2.在隧道施工作業(yè)中，可以代替價(jià)格十分昂貴的隧道掘進(jìn)機(jī)和盾構(gòu)機(jī)等機(jī)械，而大幅度降低施工成本;銑挖機(jī)在下列巖石的開采作業(yè)中是十分奏效的：硬度較低的巖石;風(fēng)化結(jié)構(gòu)的巖石;硬度高但結(jié)構(gòu)分層的巖石銑挖量可以達(dá)到每小時(shí)80-120噸(視巖石的硬度而言);銑挖機(jī)可以很好地代替挖掘機(jī)施工，并能很好地保護(hù)環(huán)境。

3.應(yīng)用靈活，可以根據(jù)作業(yè)環(huán)境，更換不同的銑挖刀盤，開溝銑挖輪，巖石鋸盤等。更換簡(jiǎn)單方便。

三、銑挖機(jī)-銑挖頭的開挖巖石硬度標(biāo)準(zhǔn)

1. 中等堅(jiān)固 各種不堅(jiān)固的頁(yè)巖，致密的泥灰?guī)r.(f=3)
2. 比較軟 軟弱頁(yè)巖，很軟的石灰?guī)r，白堊，鹽巖，石膏， 無煙煤，破碎的砂巖和石質(zhì)土壤.(f=2)
3. 比較軟 碎石質(zhì)土壤，破碎的頁(yè)巖，粘結(jié)成塊的礫石、碎石，堅(jiān)固的煤，硬化的粘土。(f=1.5)
4.軟 軟致密粘土，較軟的煙煤，堅(jiān)固的沖擊土層，粘土質(zhì)土壤。 (f=1)
5. 軟 軟砂質(zhì)粘土、礫石，黃土。(f=0.8)
6.土 狀 腐殖土，泥煤，軟砂質(zhì)土壤，濕砂。(f=0.6)
7. 松散狀 砂，山礫堆積，細(xì)礫石，松土，開采下來的煤. (f=0.5)
8. 流沙狀 流沙，沼澤土壤，含水黃土及其他含水土壤. (f=0.3) A