[实用新型]一种合理评价岩体TBM施工适宜性的试验设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩土工程设备技术领域，特别是一种合理评价岩体TBM施工适宜性的试验设备。

背景技术

TBM(Tunnel Boring Machine)即隧道掘进机，是利用回转刀具开挖，同时破碎洞内围岩及掘进，形成整个隧道断面的一种新型、先进的隧道施工机。目前，随着我国水资源调配与高效率用项目的日益增多，引水隧洞的施工逐渐由TBM施工法代替了常规的钻爆法，但是在目前的TBM施工中，TBM掘进施工参数的确定以及刀盘的设计参数，这些重要的施工参数的设计主要是基于岩体力学特性、岩体结构以及地应力等方面进行综合确定的。但是岩体结构主要反映岩体中岩块组合方式，岩体强度单轴抗压、抗拉强度参数主要反映的是岩石块体的强度，间接反映了矿物之间结合的强度，与矿物本身的关系并不大。但是在实际的TBM施工中，TBM掘进施工的参数以及刀盘的磨损等除了与岩体力学特性、岩体结构以及地应力几个方面的因素有关之外，还与岩石中的组成矿物有很大的关系，如岩体中石英含量的多少，可能会在很大程度上要影响到TBM掘进设备中的刀盘设计参数、施工推进压力、刀盘扭矩等等。

但是目前还没有一种试验方法能够比较客观的评价一种岩石的TBM施工的可钻性，只能通过岩石单轴抗压强度、岩石抗拉强度等简单的试验结果评价岩体的TBM施工方法的适应程度。因此，亟待研制开发一种新的岩体可钻性，也就是岩体TBM施工适宜性的试验设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种合理评价岩体TBM施工适宜性的试验设备，其操作简单，可以综合地评价某一类岩石的可钻性，为实际工程中的TBM施工参数的确定以及刀盘的设计提供重要的基础与依据，保证引调水工程中的隧洞施工的可靠性与安全性。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

一种合理评价岩体TBM施工适宜性的试验设备，它包括底座，该底座上设有研磨承台，该研磨承台侧方设有立柱，该立柱顶部设有机体；该机体侧面设有电机，该机体顶部设有与该电机连接的传动机构；该机体位于该研磨承台上方的一端穿设有竖向的钻杆，该钻杆能在该机体内上下移动；该钻杆底端设有钻头夹具，该钻头夹具固定设有研磨钻具；该钻杆顶部与该传动机构连接，能在该电机带动下转动；该机体上方架设有下压架，该下压架设有压力杆，该压力杆能对下方的钻杆施加固定的向下压力。

进一步的，所述钻头夹具侧面设有转速传感器，与所述机体侧面的转速表连接；所述压力杆底部设有压力传感器，与所述机体侧面的压力表连接。

进一步的，所述传动机构为皮带和皮带轮。

进一步的，所述机体套设在所述立柱上，并能沿所述立柱上下移动，并通过定位装置固定位置。

进一步的，所述研磨承台上表面设有卡具。

本实用新型的有益效果是：本实用新型合理评价岩体TBM施工适宜性的试验设备及方法，其操作简单，可以综合地评价某一类岩石的可钻性，为实际工程中的TBM施工参数的确定以及刀盘的设计提供重要的基础与依据，保证引调水工程中的隧洞施工的可靠性与安全性。

附图说明

图1是本实用新型合理评价岩体TBM施工适宜性的试验设备的结构示意图。

具体实施方式

以下配合附图对本实用新型进行进一步的说明，然而并非用以限制本实用新型的实施范围。

如图1所示，本实用新型提供一种合理评价岩体TBM施工适宜性的试验设备，它包括底座1，该底座1上设有研磨承台2，在进行岩石研磨性测试时，利用研磨承台2上的卡具，将待测岩体3紧紧固定在研磨承台上。该研磨承台2侧方设有立柱4，该立柱4顶部设有机体5。整个设备的钻进动力来自于电机6，设于该机体5侧面，该机体5顶部设有与该电机6连接的传动机构7。该机体5位于该研磨承台2上方的一端穿设有竖向的钻杆8，该钻杆8能在该机体5内上下移动。该钻杆8底端设有钻头夹具9，该钻头夹具9固定设有标准的研磨钻具。该钻杆8顶部与该传动机构7(例如皮带和皮带轮)连接，能在该电机6带动下转动。该机体5上方架设有下压架10，该下压架10设有压力杆11，该压力杆11能对下方的钻杆8施加固定的向下压力，以设置钻具的研磨压力。该钻头夹具9侧面设有转速传感器12，与该机体5侧面的转速表13连接。钻头夹具9转速利用转速传感器12进行实际转速监测，并将转速值显示在转速表13上。该压力杆11底部设有压力传感器14，与该机体5侧面的压力表15连接。研磨钻具的研磨压力通过压力传感器14进行监测，且研磨压力监测值显示在压力表15上。