【技术实现步骤摘要】
本技术属于隧道开挖，特别涉及基于激光切割的地下工程围岩联合破岩装置及破岩系统。
技术介绍
1、随着经济的不断发展，我国地下空间工程项目日益增多，特别是以川藏铁路为代表的一系列长大隧道群以及大规模深埋矿山巷道、引水隧洞等建设项目需求不断增加，随之而来的是日趋复杂的地质结构和工程难题。数十年来，以钻爆法和tbm工法为代表的隧道掘进技术长期活跃在各种不同类型的地下空间工程施工现场，然而，在复杂多变的地质环境和高效施工需求面前，传统的破岩技术逐渐面临新的挑战。近年来，各种用于岩石快速开挖的新技术和新方法不断涌现，包括激光辐射、水射流(包括纯水射流及磨料水射流)和牙轮等。这类技术的出现为隧道开挖效率的提升创造了新的可能。然而，极硬岩开挖方面，传统tbm刀盘中心滚刀的扭矩较小，难以实现对位于掌子面中间岩体的有效破碎。
2、也即，在对极硬岩的开挖过程中，传统tbm刀盘中心滚刀的扭矩较小，难以实现对位于掌子面中间岩体的快速有效破碎。
3、可见，如何提供一种能够快速有效破碎极硬岩的掌子面中心部位，进而实现极硬岩掌子面的快速完全破碎，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本技术提供的基于激光切割的地下工程围岩联合破岩装置，以至少解决上述技术问题；
2、为了解决上述问题，本技术的第一方面提供基于激光切割的地下工程围岩联合破岩装置，用于对掌子面进行破碎，所述掌子面包括中心区域和围绕在所述中间区域周围的外围区域，所述联合破岩装置包括：机架；设置在所述机架
3、在第一方面中，所述激光发射组件还包括：光纤激光器和能量传输光纤，所述能量传输光纤的一端与所述光纤激光器连接，所述能量传输光纤的另一端与所述光纤准直聚焦头。
4、在第一方面中，所述第一tbm破岩件包括：第一tbm刀盘，所述第一tbm刀盘上布设有第一安装孔和第二安装孔；第一牙轮钻头，所述第一牙轮钻头的一端设置在所述第一安装孔内；第一电机，所述第一电机的驱动端与所述第一牙轮钻头连接，用于驱动所述第一牙轮钻头转动；其中，所述光纤准直聚焦头安设在所述第二安装孔内。
5、在第一方面中，所述第二tbm破岩件包括：第二tbm刀盘，所述第二tbm刀盘上设置有第三安装孔；第二牙轮钻头，所述第二牙轮钻头的一端设置在所述第三安装孔内；第二电机，所述第二电机的驱动端与所述第二牙轮钻头连接，用于驱动所述第二牙轮钻头转动。
6、在第一方面中，所述第二tbm刀盘为圆环状，且以所述第一tbm破岩件为圆心，套设在所述第一tbm破岩件的外围。
7、在第一方面中，所述联合破岩装置还包括：第一直线驱动组件，所述第一直线驱动组件的驱动端与所述第一tbm破岩件连接，所述第一直线驱动组件的非驱动端与所述机架连接。
8、在第一方面中，所述联合破岩装置还包括：第二直线驱动组件，所述第二直线驱动组件的驱动端与所述第二tbm破岩件连接，所述第一直线驱动组件的非驱动端与所述机架连接。
9、在第一方面中，所述第一牙轮钻头包括：第一锥形部，所述第一锥形部包括锥形的第一安装面；若干个第一锥形齿，若干个所述第一锥形齿均匀布设在所述第一安装面上。
10、在第一方面中，所述第二牙轮钻头包括：第二锥形部，所述第二锥形部包括锥形的第二安装面；若干个第二锥形齿，若干个所述第二锥形齿均匀布设在所述第二安装面上。
11、第二方面，本技术提供了一种破岩系统，所述联合系统包括上述任意一项所述的基于激光切割的联合破岩装置。
12、有益效果：本技术提出了基于激光切割的地下工程围岩联合破岩装置，通过激光发射组件先对掌子面的中心区域进行第一次激光射流切割，形成预切槽，然后在通过中心破岩组件对中心区域进行二次切割，以完成掌子面中心区域的切割工作，最后，在通过外围破岩组件对掌子面的外围进行切割，以完成掌子面外围区域的切割工作，通过上述分层切割的方式，达到高效开挖极硬岩的掌子面的技术效果。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.基于激光切割的地下工程围岩联合破岩装置，用于对掌子面进行破碎，所述掌子面包括中心区域和围绕在所述中心区域周围的外围区域，其特征在于，所述联合破岩装置包括：
2.根据权利要求1所述的基于激光切割的地下工程围岩联合破岩装置，其特征在于，所述激光发射组件还包括：
3.根据权利要求2所述的基于激光切割的地下工程围岩联合破岩装置，其特征在于，所述第一TBM破岩件包括：
4.根据权利要求3所述的基于激光切割的地下工程围岩联合破岩装置，其特征在于，所述第二TBM破岩件包括：
5.根据权利要求4所述的基于激光切割的地下工程围岩联合破岩装置，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的基于激光切割的地下工程围岩联合破岩装置，其特征在于，所述联合破岩装置还包括：
7.根据权利要求6所述的基于激光切割的地下工程围岩联合破岩装置，其特征在于，所述联合破岩装置还包括：
8.根据权利要求7所述的基于激光切割的地下工程围岩联合破岩装置，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的基于激光切割的地下工程围岩联合破岩装置，其特
10.一种破岩系统，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.基于激光切割的地下工程围岩联合破岩装置，用于对掌子面进行破碎，所述掌子面包括中心区域和围绕在所述中心区域周围的外围区域，其特征在于，所述联合破岩装置包括：
2.根据权利要求1所述的基于激光切割的地下工程围岩联合破岩装置，其特征在于，所述激光发射组件还包括：
3.根据权利要求2所述的基于激光切割的地下工程围岩联合破岩装置，其特征在于，所述第一tbm破岩件包括：
4.根据权利要求3所述的基于激光切割的地下工程围岩联合破岩装置，其特征在于，所述第二tbm破岩件包括：
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢景景，陈鸿杰，周辉，刘小岩，徐福通，孟甜甜，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：新型
国别省市：
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。