【发明公布】一种基于超级气体热动力弹丸超高声速撞击硬岩的隧道掘进装置与方法_河海大学;江苏中控能源科技有限公司_202210592896.1 

申请/专利权人:河海大学;江苏中控能源科技有限公司

申请日:2022-05-27

公开(公告)日:2022-09-16

公开(公告)号:CN115059472A

主分类号:E21D9/10

分类号:E21D9/10;E21D9/11

优先权:

专利状态码:在审-公开

法律状态:2022.09.16#公开

摘要:本发明公开了一种基于超级气体热动力弹丸超高声速撞击硬岩的隧道掘进装置与方法,创造性地提出了配有通过超高温高压气体热动力发生装置推送弹丸撞击岩体,在传统掘进机的基础上进行改造,在其刀盘上预留一个圆形孔供给弹丸射出,发射弹丸撞击前方高硬岩体,从而实现超前预裂,解决了当前隧道掘进过程中遇到高硬岩石时掘进速率慢、刀盘磨损严重导致成本较高的问题。本发明应用在全断面掘进机上,在掘进机向前推进前发射弹丸撞击前部岩体,降低高硬岩石完整性从而实现超前预裂,大大降低硬岩掘进难度,减少掘进机刀盘磨损,提高掘进效率,为高硬岩区隧道施工提供了一种安全高效、低成本的辅助掘进方法,为掘进机的发展提供了新的可能。

主权项:1.一种基于超级气体热动力弹丸超高声速撞击硬岩的隧道掘进装置,包括传统掘进机,其特征在于:所述传统掘进机的刀盘(9)上设有圆形孔(8),所述刀盘(9)上与所述圆形孔(8)相连的位置固定设有弹丸发射弹道(3),所述弹丸发射弹道(3)与所述传统掘进机的刀盘(9)相垂直,所述弹丸发射弹道(3)的内径和所述圆形孔(8)的孔径大小一致,所述弹丸发射弹道(3)的末端同时与弹丸运送装置(1)和超高温高压气体热动力发生装置(6)相连通,所述弹丸运送装置(1)设置在所述弹丸发射弹道(3)的上方,所述弹丸运送装置(1)内设有若干弹丸(11),所述弹丸运送装置(1)靠近所述弹丸发射弹道(3)的一端设有遥控卡位片(10),所述超高温高压气体热动力发生装置(6)靠近所述弹丸发射弹道(3)的一端设有前部单向阀门(15),所述超高温高压气体热动力发生装置(6)的顶部设有上部单向阀门(13),所述超高温高压气体热动力发生装置(6)通过输送管道(4)与增压泵系统(14)相连,所述输送管道(4)上设有阀门(12),所述增压泵系统(14)内装有流体,所述增压泵系统(14)与电源相连。

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