[發明專利]水力-機械聯合破巖TBM裝置及其破巖方法

有效

• 申請號: 201911024059.3
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110985032B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 盧景景;徐福通;周輝;張傳慶;邱浩權;沈貽歡;馬嘯
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: E21D9/11
• 分類號: E21D9/11;E21D9/10
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

1.水力-機械聯合破巖TBM裝置，包括旋轉驅動(12)，推進油缸(13)，外機架(17)，油壓缸(19)，外機架上撐靴(20)和TBM刀盤結構(23)；

所述TBM刀盤結構(23)安裝在所述旋轉驅動(12)前端、且位于所述外機架(17)前側；所述外機架(17)位于所述旋轉驅動(12)外側；所述外機架上撐靴(20)位于所述外機架(17)后方、且與所述外機架(17)通過所述推進油缸(13)連接；其特征在于：有機械滾刀結構(9)和水力切割刀具模塊(7)均呈周向布置在所述TBM刀盤結構(23)上；所述機械滾刀結構(9)和所述水力切割刀具模塊(7)均呈間隔設置；

所述水力切割刀具模塊(7)安裝在徑向上間隔設置的二個所述機械滾刀結構(9)之間；

所述TBM刀盤結構(23)上的布置結構為：一個所述水力切割刀具模塊(7)位于相鄰二個所述機械滾刀結構(9)之間的中心位置；

或為：以三個同一圓周軌跡上相鄰的水力切割刀具模塊組成的一個整體位于相鄰二個所述機械滾刀結構(9)之間的中心位置；

所述水力切割刀具模塊(7)包括水力切割刀具模塊框架(1)，推力彈簧結構(2)，水力切割刀具模塊推力油缸(3)和水力切割刀具(6)；

所述推力彈簧結構(2)位于所述水力切割刀具模塊框架(1)內；

所述水力切割刀具模塊推力油缸(3)位于所述推力彈簧結構(2)的上板上；

所述水力切割刀具(6)固定于所述水力切割刀具模塊框架(1)下端；

所述水力切割刀具(6)包括高壓水管道(6.1)、高壓水切割刀具伴隨滾動輪(6.2)和刀具中軸(6.3)；

所述高壓水切割刀具伴隨滾動輪(6.2)套在所述刀具中軸(6.3)上；所述高壓水管道(6.1)固定于所述刀具中軸(6.3)上；

所述高壓水管道(6.1)位于間隔設置的所述高壓水切割刀具伴隨滾動輪(6.2)之間。

2.根據權利要求1所述的水力-機械聯合破巖TBM裝置，其特征在于：

所述高壓水管道(6.1)外側設有高壓水管道保護套筒(6.4)；

所述高壓水管道(6.1)下端設有噴嘴(6.5)；

所述噴嘴(6.5)下端設有噴嘴保護結構(6.51)；所述噴嘴保護結構(6.51)位于所述高壓水管道保護套筒(6.4)內；

所述刀具中軸(6.3)兩端分別固定于所述水力切割刀具模塊框架(1)側壁下端；

有高壓水管道外接口(6.6)設于所述水力切割刀具模塊框架(1)外側壁上；

所述高壓水管道(6.1)上端穿過所述水力切割刀具模塊框架(1)側壁、與所述高壓水管道外接口(6.6)連通。

3.根據權利要求2所述的水力-機械聯合破巖TBM裝置，其特征在于：當所述高壓水管道(6.1)有一根或多根、且所述高壓水管道保護套筒(6.4)有一根時；一根或多根所述高壓水管道(6.1)位于一根所述高壓水管道保護套筒(6.4)內；

所述刀具中軸(6.3)中部設有固定通孔(6.31)；

所述高壓水管道保護套筒(6.4)垂直向下穿過所述固定通孔(6.31)、且固定于所述固定通孔(6.31)上。

4.根據權利要求2所述的水力-機械聯合破巖TBM裝置，其特征在于：當所述高壓水管道(6.1)有多根、所述高壓水管道保護套筒(6.4)有多根時；一根所述高壓水管道(6.1)位于一根所述高壓水管道保護套筒(6.4)內；所述TBM刀盤結構(23)上的布置結構為：一個所述水力切割刀具模塊(7)位于相鄰二個所述機械滾刀結構(9)之間的中心位置；

有高壓水穿管固定套筒(6.32)固定于所述刀具中軸(6.3)中部；

有固定套筒通孔(6.321)設于所述高壓水穿管固定套筒(6.32)上；

所述高壓水管道保護套筒(6.4)垂直向下穿過所述固定套筒通孔(6.321)、且固定于所述固定套筒通孔(6.321)上。

5.根據權利要求3或4所述的水力-機械聯合破巖TBM裝置，其特征在于：所述高壓水管道保護套筒(6.4)下端伸出所述刀具中軸(6.3)的長度小于所述高壓水切割刀具伴隨滾動輪(6.2)下端到所述刀具中軸(6.3)的距離。