[发明专利]双滚刀水力-机械TBM刀盘联合破岩方法及其掘进装备在审
申请号: | 201910587691.2 | 申请日: | 2019-07-02 |
公开(公告)号: | CN110259474A | 公开(公告)日: | 2019-09-20 |
发明(设计)人: | 周辉;徐福通;卢景景;张传庆;邱浩权;崔国建 | 申请(专利权)人: | 中国科学院武汉岩土力学研究所 |
主分类号: | E21D9/087 | 分类号: | E21D9/087;E21D9/10;E21D9/12 |
代理公司: | 武汉宇晨专利事务所 42001 | 代理人: | 王敏锋 |
地址: | 430071 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 滚刀 水力 联合破岩 截割 周向布置 掘进 破岩 刀具 刀具安装 洞室开挖 掘进装备 周向错开 贯入度 外机架 对准 开挖 能耗 重复 | ||
1.双滚刀水力-机械TBM刀盘联合破岩方法,其特征在于:包括如下步骤,
将水力截割双滚刀刀具(5)安装至TBM刀盘(1)上;水力截割双滚刀刀具(5)呈周向布置于所述刀盘(1)上;周向布置的相邻二个所述水力截割双滚刀刀具(5)沿周向错开一个滚刀身位;
步骤一:将联合破岩的TBM刀盘(1)对准待开挖洞位置;
步骤二:固定TBM的外机架(6),启动联合破岩TBM,使TBM向前掘进一个行程;
具体过程为:
推进油缸(3)伸长一个行程,TBM刀盘(1)及与TBM刀盘(1)连接的构件相应向前移动一个行程;
外机架上撑靴(7)撑紧围岩洞壁,固定整个TBM的机架;刀盘(1)由旋转驱动(2)驱动旋转,推进油缸(3)向刀盘(1)施加推力,TBM被推出、且向前掘进;
水刀外接水管道(10)通过水仓(9)供水给水力截割双滚刀刀具(5);
步骤三:重复步骤一至步骤二,开始下一个行程作业,直至掘进到指定距离,即完成洞室开挖。
2.根据权利要求1所述的双滚刀水力-机械TBM刀盘联合破岩方法,其特征在于:水力截割双滚刀刀具(5)自身旋转的同时随TBM刀盘(1)旋转、破碎岩体;
水力截割双滚刀刀具(5)破岩时,由位于前一水力截割双滚刀刀具(5)中间连接位置的喷嘴(5.61)喷出高压水射流,高压水射流在水力截割双滚刀刀具(5)转动方向上先进行水力预裂,形成水刀切槽(16);
水力截割双滚刀刀具(5)转向方向后一位置的滚刀在水刀切槽(16)上方滚压。
3.根据权利要求2所述的双滚刀水力-机械TBM刀盘联合破岩方法,其特征在于:所述水刀旋转调节部(4)包括高压水管道对接口(4.1)和水刀旋转调节部圆盘(4.2);
所述水刀旋转调节部(4)位于所述旋转驱动(2)的前部、且与所述旋转驱动(2)共轴;所述高压水管道对接口(4.1)与所述水刀外接水管道(10)对应连接;
所述高压水管道对接口(4.1)位于所述水刀旋转调节部圆盘(4.2)上;所述水刀旋转调节部圆盘(4.2)外周固定于所述旋转驱动(2)内壁上。
4.根据权利要求3所述的双滚刀水力-机械TBM刀盘联合破岩方法,其特征在于:所述高压水管道对接口(4.1)包括高压水管道对接口前端(4.11)和高压水管道对接口后端(4.12);
所述高压水管道对接口后端(4.12)与所述水刀外接水管道(10)连通;所述高压水管道对接口前端(4.11)与所述水力截割双滚刀刀具(5)连通。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的双滚刀水力-机械TBM刀盘联合破岩方法采用的TBM掘进装备,其特征在于:包括TBM刀盘(1),旋转驱动(2),推进油缸(3),水刀旋转调节部(4)和水力截割双滚刀刀具(5);
所述水力截割双滚刀刀具(5)有多个;多个所述水力截割双滚刀刀具(5)呈间隔设置;
所述水力截割双滚刀刀具(5)呈周向布置于所述TBM刀盘(1)上;周向布置的相邻二个所述水力截割双滚刀刀具(5)沿周向错开一个滚刀身位;
所述旋转驱动(2)位于所述TBM刀盘(1)后端;
所述推进油缸(3)位于外机架(6)外侧、且连接于所述外机架(6)后端;
所述水刀旋转调节部(4)位于所述旋转驱动(2)前部;
所述外机架(6)位于所述旋转驱动(2)外侧;
有外机架上撑靴(7)位于所述外机架(6)后方,所述推进油缸(3)分别固定于所述外机架(6)和所述外机架上撑靴(7)上;
有后支撑(8)和水仓(9)位于所述外机架上撑靴(7)后方,所述后支撑(8)位于所述外机架上撑靴(7)与所述水仓(9)之间;
有水刀外接水管道(10)设于所述水仓(9)上,所述水仓(9)和所述水力截割双滚刀刀具(5)通过所述水刀外接水管道(10)和所述水刀旋转调节部(4)连通。
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