[发明专利]一种CO2

说明书

本发明公开了一种CO₂微爆联合TBM破岩装置。它包括刀盘机构、钻机安装机构和CO₂爆破装置安装机构；钻机安装机构和CO₂爆破装置安装机构布置在刀盘机构上；钻机安装机构钻进岩壁形成的钻孔的封闭端呈柱形结构、开口端呈锥形结构；安装CO₂爆破管时，CO₂爆破装置安装机构的锥形密封垫安装在钻孔的开口端；刀盘机构安装在TBM主轴承上；支撑架上安装皮带输送机；皮带输送机位于刀盘机构后方。本发明具有可实现连续施工、施工效率高，破岩效果好，安全性高，适用于硬岩、极硬岩的隧道掘进施工的优点。

技术领域

本发明涉及隧道及地下工程领域，特别涉及复杂地质条件TBM隧道施工领域。更具体地说它是一种CO₂微爆联合TBM破岩装置。

背景技术

随着技术的进步，对不同环境下，硬岩、极硬岩TBM隧道掘进机的施工效率和施工效果提出了更高的要求。针对城市硬岩极硬岩开挖时，城市地表爆破振动控制要求高，以及传统炸药爆破对使用条件、使用环境、日常管理等方面要求高，不宜采用雷管钻爆法，同时单一TBM滚刀破岩磨损快，换刀频次高，经济效果差。此外，针对部分硬岩分布范围较广，生态环境扰动要求标准高的TBM 隧道施工，低振动、高效率的施工方式仍是TBM隧道建设发展的重要方向。近年来，CO₂爆破施工的技术逐渐发展成熟，爆破开挖采用液态CO₂相变致裂技术，爆破过程无火花外露、无需验炮、操作简便、其运输储存和使用获豁免审批，提高了施工效率。

且现有技术在破岩后，会导致掌子面不平整引起、从而引起密封的问题，导致CO₂爆破装置的密封垫并不能很好地与掌子面的钻孔进行密封，影响后续爆破管的安装等问题。

因此，开发一种能解决钻孔密封问题的结合TBM破岩和CO₂爆破的装置很有必要。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种CO₂微爆联合TBM破岩装置，CO₂爆破装置的密封垫很好地与掌子面的钻孔进行配合密封，可实现连续施工、施工效率高，破岩效果好，安全性高，尤其适用于硬岩、极硬岩的隧道掘进施工。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种CO₂微爆联合TBM破岩装置，包括刀盘机构、钻机安装机构和CO₂爆破装置安装机构；

钻机安装机构和CO₂爆破装置安装机构布置在刀盘机构上；钻机安装机构钻进岩壁形成的钻孔的封闭端呈柱形结构、开口端呈锥形结构；安装CO₂爆破管时，CO₂爆破装置安装机构的锥形密封垫安装在钻孔的开口端；

刀盘机构安装在TBM主轴承上；

支撑架上安装皮带输送机；

皮带输送机位于刀盘机构后方。

在上述技术方案中，刀盘机构包括正刀盘和侧刀盘；

侧刀盘位于正刀盘外周；

钻机安装机构和CO₂爆破装置安装机构交替布置在正刀盘上；

机械刀具布置在正刀盘上；

侧刀盘上安装侧边刀、螺旋边刀和排渣口；

排渣口设置在侧边刀与螺旋边刀之间；

排渣口邻近设置在螺旋边刀前方。

在上述技术方案中，侧边刀与侧刀盘呈倾斜设置；侧边刀倾斜向上突出、超出刀盘直径一定距离；

螺旋边刀呈犁形螺旋状；

排渣口呈倾斜设置、且位于皮带输送机上方。