[实用新型]机械-水力联合破岩综合试验台

说明书

本实用新型公开了一种机械‑水力联合破岩综合试验台。它包括试样装样机构，试样围压施加机构，试样轴压施加机构，扭矩施加机构，刀盘工作机构，刚性反力框架；刚性反力框架设于试样装样机构，试样围压施加机构，试样轴压施加机构，扭矩施加机构和刀盘工作机构的外周；试样装样机构位于试样围压施加机构内；刀盘工作机构位于试样围压施加机构上方；扭矩施加机构上端活动连接于刚性反力框架上、下端与刀盘工作机构连接；试样轴压施加机构设于扭矩施加机构上。本实用新型具有能够实施线性破岩、旋转破岩及其分别在有无围压状态下的破岩试验，能采集岩样的力学数据的优点。

技术领域

本实用新型涉及隧道及地下工程领域，特别涉及联合破岩试验及其破岩机理研究领域，更具体地说它是机械-水力联合破岩综合试验台。

背景技术

随着全断面岩石掘进机在水利工程、地铁工程、交通工程等隧道建设工程方面的广泛应用，对TBM掘进装置的性能也提出了更高的要求。近年来，许多科研工作者已经在传统TBM 机械破岩的基础上，着手联合破岩TBM的研究。

中国专利号：CN103244119A，专利名称为“高压水射流在掘进机刀盘中的布置方法与结构”，实用新型人张春光、魏静等实用新型了一种在传统TBM刀盘主体结构形式基础上布置若干高压水喷嘴的方法，用以提高TBM的破岩效率；它通过添加一种新的模块(高压喷嘴) 重现布置刀盘重新布置刀盘实现提高TBM的破岩效率的目的；其将高压水射流喷嘴的安装位置设于机械滚刀的前方，采用先水力截割后机械滚压的方式；喷嘴位置安装在滚刀的前方，实际工作相当于先切一道水刀切槽，机械滚刀在其后压过去，这种破岩方式需较大的压力；

中国专利号：CN105736006A，专利名称为“高压水射流全断面岩石掘进机刀盘设计方法”，实用新型人霍军周、朱冬等改变了传统圆形刀盘的形状，采用两个十字形辐条布局，通过四辐条上水射流的冲击以及刀具的旋转挤压来进行岩石破碎，降低了破岩能耗；但其对刀盘的整体结构形式改变较大，工业上的可实现程度不高。

虽然众多的机械-水力联合破岩的新型TBM陆续被研究设计，但是TBM破岩依然面临着能耗大，过度改变现有TBM的刀盘形状在复杂的施工条件下难以实现，破岩效率有待进一步优化的问题。

目前，现有及在研的TBM均为以某一工况进行施工作业，不能在施工过程中根据掘进地层的实际力学性质进行实时调整，常常出现“大马拉小车”的问题，造成TBM能耗加大，隧道建设工程成本增加。

因此，现亟需开发一种能够实施线性破岩、旋转破岩及其分别在有无围压状态下的破岩试验的机械-水力联合破岩综合试验台，以便为机械-水力联合破岩提供破岩数据。

发明内容

本实用新型的目的是为了提供一种机械-水力联合破岩综合试验台，结构简单，能够实施线性破岩、旋转破岩及其分别在有无围压状态下的破岩试验，能采集岩样的力学数据，在实验室条件下利用联合破岩综合试验台模拟岩石围压条件获取最优水射流水压及机械滚刀推力等参数，为机械-水力联合破岩提供最优破岩数据。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：机械-水力联合破岩综合试验台，其特征在于：包括试样装样机构，试样围压施加机构，试样轴压施加机构，扭矩施加机构，刀盘工作机构，刚性反力框架；

所述刚性反力框架设于所述试样装样机构，试样围压施加机构，试样轴压施加机构，扭矩施加机构和刀盘工作机构的外周；

所述试样装样机构位于所述试样围压施加机构内；

所述刀盘工作机构位于所述试样围压施加机构上方；

所述扭矩施加机构上端活动连接于所述刚性反力框架上、下端与所述刀盘工作机构连接；

所述试样轴压施加机构设于所述扭矩施加机构上、且位于所述刀盘工作机构上方。