[发明专利]一种适用于TBM的即插即用式水射流辅助破岩设备

说明书

本发明公开了一种适用于TBM的即插即用式水射流辅助破岩设备，包括：安装座；水射流喷头，安装在所述安装座上，用于利用水接口引入的高压水抽吸分接口中的流体并在混合后喷出；回转接头，包括第一接头端和与所述第一接头端转动配合的第二接头端，所述第一接头端与所述第二接头端之间至少形成一条导通的流体通道以及一条导通的水流通道，所述第一接头端的流体通道接口与所述水射流喷头的分接口连通，所述第一接头端的水流通道接口与所述水射流喷头的水接口连通，所述第一接头端安装在所述安装座上。该适用于TBM的即插即用式水射流辅助破岩设备能够有效地解决TBM水流辅助破岩不方便的问题。

技术领域

本发明涉及隧道掘进技术领域，更具体地说，涉及一种适用于TBM的即插即用式水射流辅助破岩设备。

背景技术

TBM(全断面硬岩隧道掘进机)在遇到硬岩地质时，由于掌子面岩石硬度高、结构完整性好，滚刀对于掌子面岩层的侵入量不够，导致开挖效率低下。现有TBM在面对硬岩时，通常采用增加刀盘推进力的方法来应对，但是滚刀和刀盘强度有限，过大的推进力将直接导致滚刀刀刃磨损严重、滚刀座压溃、滚刀轴承和滚子磨损、刀盘开裂等严重后果；除此之外，还可以采用缩小刀间距和采用窄刃滚刀的方法来应对硬岩地质，但是前者效果不明显，后者对于刀具要求非常高，且磨损速度快，无法满足实际需求，亟需研究辅助破岩技术，提高TBM的破岩能力。

综上所述，如何有效地解决TBM水流辅助破岩不方便的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种适用于TBM的即插即用式水射流辅助破岩设备，该适用于TBM的即插即用式水射流辅助破岩设备可以有效地解决TBM水流辅助破岩不方便的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种适用于TBM的即插即用式水射流辅助破岩设备，包括：安装座；水射流喷头，安装在所述安装座上，用于利用水接口引入的高压水抽吸分接口中的流体并在混合后喷出；回转接头，包括第一接头端和与所述第一接头端转动配合的第二接头端，所述第一接头端与所述第二接头端之间至少形成一条导通的流体通道以及一条导通的水流通道，所述第一接头端的流体通道接口与所述水射流喷头的分接口连通，所述第一接头端的水流通道接口与所述水射流喷头的水接口连通，所述第一接头端安装在所述安装座上。

在该适用于TBM的即插即用式水射流辅助破岩设备中，在使用时，将安装座固定安装在全断面硬岩隧道掘进机的刀盘上，并且使回转接头的转动中心与刀盘的转动中心线重合设置，以使得刀盘转动时，第一接头端跟随刀盘相对第二接头端相对转动，且水射流喷头跟随刀盘一起转动，以喷射水磨料进行破岩。在该适用于TBM的即插即用式水射流辅助破岩设备中，设置了回转接头，以使得水射流喷头可以跟随安装座转动，继而保证喷射效果。而且水射流喷头实行后混式喷射，可以有效地避免出现堵塞的问题。综上所述，该适用于TBM的即插即用式水射流辅助破岩设备能够有效地解决TBM水流辅助破岩不方便的问题。

优选地，所述水射流喷头上与所述分接口连通的分通道与所述水射流喷头混合腔夹角可调，以能够调整所述分通道导入的流体与水流汇合时夹角。

优选地，还包括套设在所述水射流喷头外侧的保护套。

优选地，所述保护套设置有多个周向均匀设置的锁紧螺钉，所述锁紧螺钉与所述保护套螺纹连接且尾端与所述水射流喷头的喷嘴相抵，以固定所述水射流喷头。

优选地，所述保护套为不锈钢圆筒状结构；所述第一接头端的水流通道与所述水射流喷头的水接口通过刚性导管连通。

优选地，还包括用于将所述安装座固定在刀盘上的螺杆，所述螺杆上涂覆有螺纹胶。

优选地，多个所述分通道围绕所述混合腔设置且均与所述混合腔连通，各个所述分通道相对所述混合腔的倾斜角相等。