[发明专利]TBM搭载式围岩耐磨性测试系统与方法

权利要求书

1.一种TBM搭载式围岩耐磨性测试系统，其特征是：包括：

固定模块，其设置在所述TBM上，所述固定模块具有用以伸向隧道岩壁的移动端部；

围岩打磨模块，其设置在所述移动端部上，所述围岩打磨模块包括用以打磨围岩测试区域的打磨机构；

围岩耐磨性测试模块，其设置在所述移动端部上，可跟随移动端部移动至所述围岩测试区域，包括用以对打磨后的所述围岩测试区域进行耐磨性测试的测试机构和其驱动机构；

中央控制模块，用以控制所述固定模块、所述围岩打磨模块和所述围岩耐磨性测试模块的运动状态和执行动作；根据所述耐磨性测试结果判断围岩耐磨性。

2.如权利要求1所述的一种TBM搭载式围岩耐磨性测试系统，其特征是：所述围岩打磨模块和/或围岩耐磨性测试模块与所述移动端部之间为可拆卸连接；

或，所述围岩打磨模块和围岩耐磨性测试模块通过连接机构整体设置于所述移动端部上。

3.如权利要求1所述的一种TBM搭载式围岩耐磨性测试系统，其特征是：所述固定模块包括移动端部传动机构和移动端部驱动机构，所述移动端部传动机构的一端与所述TBM固定连接，所述移动端部传动机构的另一端与所述移动端部连接，通过所述移动端部驱动机构的驱动控制所述移动端部传动机构的动作及所述移动端部的位置。

4.如权利要求3所述的一种TBM搭载式围岩耐磨性测试系统，其特征是：所述移动端部传动机构包括第一机械臂和第二机械臂，所述第一机械臂的一端与所述TBM铰接，所述第一机械臂的另一端与所述第二机械臂的一端铰接，所述第二机械臂的另一端与所述移动端部连接；

所述移动端部驱动机构包括第一驱动连杆、第二驱动连杆、第三驱动连杆和第四驱动连杆；

所述第一驱动连杆的两端分别与所述第一机械臂和所述第二机械臂铰接；

所述第二驱动连杆的两端分别与所述第二机械臂和所述移动端部连接；

所述第三驱动连杆的两端分别与所述第二机械臂和所述移动端部铰接；

所述第四驱动连杆的两端分别与所述第一机械臂和所述TBM铰接。

5.如权利要求4所述的一种TBM搭载式围岩耐磨性测试系统，其特征是：所述移动端部包括连接块，所述连接块设有用以容纳球体结构的球形腔，所述球体结构与所述第二机械臂固定连接；

所述移动端部设有用以保护所述围岩打磨模块和所述围岩耐磨性测试模块的防护箱，所述防护箱的底板与所述连接块固定连接，所述防护箱在朝向围岩的一侧设有开口，所述开口侧设有用以接触围岩的支撑脚。

6.如权利要求1所述的一种TBM搭载式围岩耐磨性测试系统，其特征是：所述围岩打磨模块包括设在所述移动端部的、可沿轴向伸缩的第四液压驱动机构，以及电机和方向朝外设置的磨片；

所述第四液压驱动机构的自由端与所述电机固定连接，所述电机的输出轴与所述磨片同轴固定连接。

7.如权利要求6所述的一种TBM搭载式围岩耐磨性测试系统，其特征是：所述围岩打磨模块还包括以可沿竖向移动的方式设置在所述移动端部的第二支撑横梁，所述第四液压驱动机构设在所述第二支撑横梁上，所述电机和所述第二支撑横梁之间设有滚珠。

8.如权利要求1所述的一种TBM搭载式围岩耐磨性测试系统，其特征是：所述围岩耐磨性测试模块包括设在所述移动端部的可沿轴向伸缩的第一液压驱动机构，所述第一液压驱动机构的自由端可拆卸的设有钢针，所述钢针与所述第一液压驱动机构的轴线平行。

9.如权利要求8所述的一种TBM搭载式围岩耐磨性测试系统，其特征是：所述围岩耐磨性测试模块还包括以可沿竖向移动的方式设置在所述移动端部的第一支撑横梁，所述第一液压驱动机构设在所述第一支撑横梁上，所述第一支撑横梁上还设有至少一个可沿竖向伸缩的第二液压驱动机构，所述第二液压驱动机构的自由端设有用以固定所述钢针的固定套，所述钢针以可沿垂直平面运动的方式设在所述第一液压驱动机构的自由端，所述垂直平面与所述钢针的轴向垂直。

10.一种基于权利要求1-9中任一项所述的系统的测试方法，其特征是：包括以下步骤：

确定隧道岩壁的围岩测试区域；

调整设在所述TBM上的围岩打磨模块的位置，使所述围岩打磨模块的打磨机构对准所述围岩测试区域进行打磨；

调整设在所述TBM上的围岩耐磨性测试模块的位置，使所述围岩耐磨性测试模块的测试机构对准打磨后的所述围岩测试区域进行耐磨性测试；根据所述耐磨性测试的测试结果，确定围岩的耐磨性。