【技术实现步骤摘要】
一种搭载PDC钻头辅助破岩的TBM刀盘
本专利技术属于隧道工程
,具体是涉及一种搭载PDC钻头辅助破岩的TBM刀盘。
技术介绍
当今跨流域、跨区域的引、调水工程中,长隧洞(如我国南水北调西线工程中隧洞长度超过200km)常常是工程的首选引(输)水建筑物,在地形、地质条件限制的条件下,为提高隧洞施工速度,缩短工程工期,首选采用TBM施工。传统TBM仅采用主推力油缸提供的推力将滚刀贯入岩石,滚刀随着刀盘的运动而被动滚动并切割、挤压、破碎岩石,从而实现隧洞掘进开挖。根据现有工程资料统计,传统TBM施工平均月进尺为500mm。但是,当岩石单轴抗压强度超过120MPa时,TBM的贯入度极低且刀具磨损严重,使得TBM高效性不能充分发挥,导致TBM施工效率严重下降。PDC钻头破岩技术已较成熟,并广泛应用于石油行业快速钻井技术中,到本世纪初PDC钻头已70%~80%取代了牙轮钻头,成为我国石油钻井的主要钻头。通过吸收、借鉴石油等行业的PDC钻头破岩技术,将PDC钻头搭载到传统TBM刀盘上,形成PDC钻头辅助破岩的TBM。
技术实现思路
针对上述存在的问题,本专利技术提供了一种搭载PDC钻头辅助破岩的TBM刀盘。本专利技术的技术方案是:一种搭载PDC钻头辅助破岩的TBM刀盘,主要包括刀盘主体、滚刀组、集渣斗、辅助钻头和供水装置,所述滚刀组包括错落设置在刀盘主体上的多个滚刀头,刀盘主体在转动过程中带动滚刀头切割岩石,所述滚刀头的运行轨迹分别落在以刀盘主体的中心为圆心的各个同心圆上,且由内 ...
【技术保护点】
1.一种搭载PDC钻头辅助破岩的TBM刀盘,其特征在于,主要包括刀盘主体(1)、滚刀组(2)、集渣斗(3)、辅助钻头(4)和供水装置(5),/n所述滚刀组(2)包括错落设置在刀盘主体(1)上的多个滚刀头(21),刀盘主体(1)在转动过程中带动滚刀头(21)切割岩石,所述滚刀头(21)的运行轨迹分别落在以刀盘主体(1)的中心为圆心的各个同心圆上,且由内到外的各组滚刀头(21)的连接轨迹线形成近似螺旋状,/n所述集渣斗(3)设置在刀盘主体(1)外围的滚刀头(21)间隙中,集渣斗(3)的出渣口与出渣机连接,用于将滚刀组(2)剥落的岩渣送出隧道,/n所述辅助钻头(4)共有多个,均凹嵌设置在刀盘主体(1)表面,辅助钻头(4)包括用于辅助切割岩石的PDC钻头(41),将PDC钻头(41)与所述刀盘主体(1)活动连接的连接基座(42),与连接基座(42)固定连接用于调节PDC钻头(41)角度的角度调节装置(43)和为PDC钻头(41)切割岩石提供动力的电机(44),/n所述供水装置(5)用于为刀盘主体(1)切割岩石提供冷却水源,供水装置(5)包括设置在外部水源内的供水泵(51),均匀设置在刀盘主体( ...
【技术特征摘要】
1.一种搭载PDC钻头辅助破岩的TBM刀盘,其特征在于,主要包括刀盘主体(1)、滚刀组(2)、集渣斗(3)、辅助钻头(4)和供水装置(5),
所述滚刀组(2)包括错落设置在刀盘主体(1)上的多个滚刀头(21),刀盘主体(1)在转动过程中带动滚刀头(21)切割岩石,所述滚刀头(21)的运行轨迹分别落在以刀盘主体(1)的中心为圆心的各个同心圆上,且由内到外的各组滚刀头(21)的连接轨迹线形成近似螺旋状,
所述集渣斗(3)设置在刀盘主体(1)外围的滚刀头(21)间隙中,集渣斗(3)的出渣口与出渣机连接,用于将滚刀组(2)剥落的岩渣送出隧道,
所述辅助钻头(4)共有多个,均凹嵌设置在刀盘主体(1)表面,辅助钻头(4)包括用于辅助切割岩石的PDC钻头(41),将PDC钻头(41)与所述刀盘主体(1)活动连接的连接基座(42),与连接基座(42)固定连接用于调节PDC钻头(41)角度的角度调节装置(43)和为PDC钻头(41)切割岩石提供动力的电机(44),
所述供水装置(5)用于为刀盘主体(1)切割岩石提供冷却水源,供水装置(5)包括设置在外部水源内的供水泵(51),均匀设置在刀盘主体(1)上空隙处的喷水嘴一(52),分别设置在PDC钻头(41)表面的喷水嘴二(53),所述喷水嘴一(52)、喷水嘴二(53)分别通过供水歧管与所述供水泵(51)连接。
2.根据权利要求1所述的一种搭载PDC钻头辅助破岩的TBM刀盘,其特征在于,所述滚刀组(2)同一运行轨迹线上的滚刀头(21)为2-8个。
3.根据权利要求1所述的一种搭载PDC钻头辅助破岩的TBM刀盘,其特征在于,所述辅助钻头(4)的位置均位于所述滚刀头(21)的运行轨迹上,且同轨迹线上的辅助钻头(4)位于滚刀头(21)运行方向前端。
4.根据权利要求1所述的一种搭载PDC钻头辅助破岩的TBM刀盘,其特征在于,所述PDC钻头(41)采用复合片式切削齿。
5.根据权利要求1所述的一种搭载PDC钻头辅助破岩的TBM...
【专利技术属性】
技术研发人员:张金良,汪雪英,杨晓箐,
申请(专利权)人:黄河勘测规划设计研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:河南;41
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。