辅助破岩装置、TBM刀盘及破岩方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种辅助破岩装置、TBM刀盘及破岩方法，其在台阶轴状扩孔件成型有后端可对接弹丸发射装置射出口的轴向弹道，在扩孔件的各级台阶端面设置有刃脚，另有可驱动扩孔件在向前伸出刀盘并挤入围岩以及与围岩分离并退回刀盘内侧的位置之间移动的直线往复驱动装置。在TBM刀盘进行切割破岩作业之前，先通过弹丸发射装置将弹丸射出并侵入围岩中，形成侵彻孔洞，并使得侵彻孔洞周围的围岩内部和边缘出现大量的孔周裂纹，初步释放围岩内部的地应力；接着驱动扩孔件的各级台阶以及相应刃脚依次压入围岩，实现分级扩孔，以进一步破坏围岩的完整性和释放地应力，最终提高TBM刀盘后续的破岩效率和使用寿命，并降低作业成本。并降低作业成本。并降低作业成本。

【技术实现步骤摘要】
辅助破岩装置、TBM刀盘及破岩方法


[0001]本专利技术涉及岩体隧道开挖工程
，特别涉及一种TBM辅助破岩装置、TBM刀盘及辅助破岩方法。

技术介绍

[0002]TBM（一般指全断面隧道掘进机）作为一种提升岩体隧道开挖施工安全性和效率的机械化装备，自其专利技术以来经过不断地发展，现已被广泛应用于岩体隧道开挖。在面临高地应力、硬质岩体的时候，由于刀盘损耗增加，岩体阻力增加等多种因素的影响，大大地降低了TBM刀盘的掘进效率，也增加了刀盘的消耗并降低刀盘的使用寿命，从而提升了作业成本。因此，如何有效提升TBM在硬质岩和较高地应力情况下的施工效率，降低施工成本便成为了一个极具现实意义的课题。大量的相关研究表明，通过给岩体预先进行压裂或者预开孔等方式，在刀盘切割前预先破坏岩体的完整性，释放部分地应力，可以有效地提升TBM的作业效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的是提出一种辅助破岩装置、TBM刀盘及破岩方法，旨在预先破坏围岩完整性，以提升刀盘后续的掘进效率以及使用寿命，并降低作业成本。
[0004]为实现上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种辅助破岩装置，其特征在于，包括：扩孔件，所述扩孔件呈前小后大的台阶轴状，中心位置成型有贯穿其前后端面的弹道，弹道的后端用于对接弹丸发射装置的射出口，扩孔件的各级台阶端面上设有刃脚；以及直线往复驱动装置，所述直线往复驱动装置装于刀盘内侧，用于驱动扩孔件在向前伸出刀盘并挤入围岩以及与围岩分离并退回刀盘内侧的位置之间移动。2.如权利要求1所述的辅助破岩装置，其特征在于：扩孔件的最后一级台阶的直径为弹道直径的5~10倍，最前一级台阶的直径为弹道直径的2~3倍。3.如权利要求1所述的辅助破岩装置，其特征在于：各级台阶端面的所述刃脚的数量为4~10个，多个刃脚优选绕扩孔件的轴线均匀分布，且均位于接近各级台阶边缘的位置。4.如权利要求1所述的辅助破岩装置，其特征在于：最前台阶端面的刃脚还设有应力应变传感器，用于在分级扩孔过程中，监测位于最前台阶端面的刃脚的应力、应变变化情况，以供计算机处理分析并结合刻痕反推围岩的强度信息。5.如权利要求1至4中任意一项所述的辅助破岩装置，其特征在于：还包括支架，所述支架固设于刀盘内侧，直线往复驱动装置固设于支架，其伸缩杆与扩孔件相连。6.如权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马建军，梁基冠，赵进新，梁禹，黄林冲，陈万祥，杨宏伟，陈炜昀，
申请(专利权)人：南方海洋科学与工程广东省实验室珠海中山大学，
类型：发明
国别省市：