[實用新型]一種合理評價巖體TBM施工適宜性的試驗設備

有效

• 申請號: 201621362565.5
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN206329335U
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 王玉杰;趙宇飛;汪小剛;林興超;曹瑞瑯;劉立鵬;孫平;曾俊強;姜龍
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司11100
• 代理人: 倪中翔,王淳

技術領域

本實用新型涉及巖土工程設備技術領域，特別是一種合理評價巖體TBM施工適宜性的試驗設備。

背景技術

TBM(Tunnel Boring Machine)即隧道掘進機，是利用回轉刀具開挖，同時破碎洞內圍巖及掘進，形成整個隧道斷面的一種新型、先進的隧道施工機。目前，隨著我國水資源調配與高效率用項目的日益增多，引水隧洞的施工逐漸由TBM施工法代替了常規的鉆爆法，但是在目前的TBM施工中，TBM掘進施工參數的確定以及刀盤的設計參數，這些重要的施工參數的設計主要是基于巖體力學特性、巖體結構以及地應力等方面進行綜合確定的。但是巖體結構主要反映巖體中巖塊組合方式，巖體強度單軸抗壓、抗拉強度參數主要反映的是巖石塊體的強度，間接反映了礦物之間結合的強度，與礦物本身的關系并不大。但是在實際的TBM施工中，TBM掘進施工的參數以及刀盤的磨損等除了與巖體力學特性、巖體結構以及地應力幾個方面的因素有關之外，還與巖石中的組成礦物有很大的關系，如巖體中石英含量的多少，可能會在很大程度上要影響到TBM掘進設備中的刀盤設計參數、施工推進壓力、刀盤扭矩等等。

但是目前還沒有一種試驗方法能夠比較客觀的評價一種巖石的TBM施工的可鉆性，只能通過巖石單軸抗壓強度、巖石抗拉強度等簡單的試驗結果評價巖體的TBM施工方法的適應程度。因此，亟待研制開發一種新的巖體可鉆性，也就是巖體TBM施工適宜性的試驗設備。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種合理評價巖體TBM施工適宜性的試驗設備，其操作簡單，可以綜合地評價某一類巖石的可鉆性，為實際工程中的TBM施工參數的確定以及刀盤的設計提供重要的基礎與依據，保證引調水工程中的隧洞施工的可靠性與安全性。

為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案：

一種合理評價巖體TBM施工適宜性的試驗設備，它包括底座，該底座上設有研磨承臺，該研磨承臺側方設有立柱，該立柱頂部設有機體；該機體側面設有電機，該機體頂部設有與該電機連接的傳動機構；該機體位于該研磨承臺上方的一端穿設有豎向的鉆桿，該鉆桿能在該機體內上下移動；該鉆桿底端設有鉆頭夾具，該鉆頭夾具固定設有研磨鉆具；該鉆桿頂部與該傳動機構連接，能在該電機帶動下轉動；該機體上方架設有下壓架，該下壓架設有壓力桿，該壓力桿能對下方的鉆桿施加固定的向下壓力。

進一步的，所述鉆頭夾具側面設有轉速傳感器，與所述機體側面的轉速表連接；所述壓力桿底部設有壓力傳感器，與所述機體側面的壓力表連接。

進一步的，所述傳動機構為皮帶和皮帶輪。

進一步的，所述機體套設在所述立柱上，并能沿所述立柱上下移動，并通過定位裝置固定位置。

進一步的，所述研磨承臺上表面設有卡具。

本實用新型的有益效果是：本實用新型合理評價巖體TBM施工適宜性的試驗設備及方法，其操作簡單，可以綜合地評價某一類巖石的可鉆性，為實際工程中的TBM施工參數的確定以及刀盤的設計提供重要的基礎與依據，保證引調水工程中的隧洞施工的可靠性與安全性。

附圖說明

圖1是本實用新型合理評價巖體TBM施工適宜性的試驗設備的結構示意圖。

具體實施方式

以下配合附圖對本實用新型進行進一步的說明，然而并非用以限制本實用新型的實施范圍。

如圖1所示，本實用新型提供一種合理評價巖體TBM施工適宜性的試驗設備，它包括底座1，該底座1上設有研磨承臺2，在進行巖石研磨性測試時，利用研磨承臺2上的卡具，將待測巖體3緊緊固定在研磨承臺上。該研磨承臺2側方設有立柱4，該立柱4頂部設有機體5。整個設備的鉆進動力來自于電機6，設于該機體5側面，該機體5頂部設有與該電機6連接的傳動機構7。該機體5位于該研磨承臺2上方的一端穿設有豎向的鉆桿8，該鉆桿8能在該機體5內上下移動。該鉆桿8底端設有鉆頭夾具9，該鉆頭夾具9固定設有標準的研磨鉆具。該鉆桿8頂部與該傳動機構7(例如皮帶和皮帶輪)連接，能在該電機6帶動下轉動。該機體5上方架設有下壓架10，該下壓架10設有壓力桿11，該壓力桿11能對下方的鉆桿8施加固定的向下壓力，以設置鉆具的研磨壓力。該鉆頭夾具9側面設有轉速傳感器12，與該機體5側面的轉速表13連接。鉆頭夾具9轉速利用轉速傳感器12進行實際轉速監測，并將轉速值顯示在轉速表13上。該壓力桿11底部設有壓力傳感器14，與該機體5側面的壓力表15連接。研磨鉆具的研磨壓力通過壓力傳感器14進行監測，且研磨壓力監測值顯示在壓力表15上。