一种盾构机激光辅助破岩装置及破岩方法与流程

本发明涉及盾构机，具体为一种盾构机激光辅助破岩装置及破岩方法。

背景技术：

1、盾构机是一种用于隧道挖掘的特殊工程机械设备，它通常被用于城市地铁、交通隧道、水利工程以及其他地下工程的建设中。盾构机由刀盘、推进系统、螺旋输送机、控制系统等部件组成，在使用过程中，盾构机被安置在隧道开始处，然后通过推进系统驱动盾构机向前挖掘，同时将挖掘的土壤或岩石通过螺旋输送机运送到地面或隧道的其他端口。

2、现如今，盾构机是已经是用于隧道挖掘的特殊工程的重要机械设备，但施工过程往往有硬岩，在盾构机隧道掘进中，会使工作效率低下，且刀具磨损，降低设备使用寿命，不利于施工效率、成本和工期的进行，因此，本发明提出一种盾构机激光辅助破岩装置及破岩方法。

技术实现思路

1、针对现有技术中施工过程往往有硬岩，在盾构机隧道掘进中，会使工作效率低下，且刀具磨损，降低设备使用寿命，本发明提供了一种盾构机激光辅助破岩装置及破岩方法，可以提高施工效率、节约成本和缩短工期的优点。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种盾构机激光辅助破岩装置及破岩方法，包括盾构机主体外壳，所述盾构机主体外壳上转动连接有盾构机刀盘部件一，所述盾构机刀盘部件一上固定连接有部件一刀片，所述盾构机刀盘部件一上固定连接有主刀片，所述盾构机刀盘部件一上固定连接有盾构机刀盘部件三，所述盾构机刀盘部件三上转动连接有部件三刀片，所述盾构机刀盘部件一上固定连接有盾构机刀盘部件二，所述盾构机刀盘部件二上转动连接有部件二刀片，所述盾构机刀盘部件三上设置有喷水清洁装置，所述喷水清洁装置包括清洁固定板、齿条、转动齿轮、高压水枪发射头和高压水枪底座，所述盾构机刀盘部件三上固定连接有激光导块，所述激光导块上设置有激光移动装置，所述激光移动装置包括激光固定块、激光移动电机、电机转动轴、激光底座和移动转轮。

4、优选的，所述齿条固定连接在清洁固定板上，所述转动齿轮固定在高压水枪底座外部，所述高压水枪底座固定连接在转动齿轮的外部，所述高压水枪发射头固定连接在高压水枪底座上。

5、优选的，所述高压水枪底座远离高压水枪发射头的一端与高压水枪连接杆之间固定连接，所述高压水枪连接杆与转动齿轮之间转动连接。

6、优选的，所述激光固定块与激光底座之间固定连接，所述激光底座与激光固定环上固定连接，所述激光固定环与激光发射头之间固定连接，所述盾构机刀盘部件三远离高硬度激光前罩的一端与激光导块之间固定连接，所述激光导块上开设有导块凹槽。

7、优选的，所述激光底座与激光固定块之间固定连接，所述激光移动电机远离激光固定块的一端与电机转动轴之间固定连接，所述电机转动轴远离激光移动电机的一端与移动转轮之间固定连接。

8、优选的，所述移动转轮与激光导块之间滑动连接，使激光导块在刀盘上径向移动。

9、优选的，所述盾构机刀盘部件三上开设有透光孔洞，使激光可以穿过孔洞。

10、优选的，所述盾构机主体外壳的内部固定连接有碎土石收集管一，所述碎土石收集管一远离盾构机主体外壳的一端固定连接有碎土石收集管二，所述盾构机刀盘部件三上固定连接有扭动部件，所述扭动部件与刀盘转动电机之间转动连接，所述碎土石收集管一与刀盘转动电机之间固定连接。

11、有益效果：

12、1、该盾构机激光辅助破岩装置及破岩方法，通过清洁固定板、齿条、转动齿轮和高压水枪发射头对高硬度激光前罩表面的灰土进行清洁，可以使内部的激光束可以穿过高硬度激光前罩，对盾构机前进方向上的岩土进行加热，减少灰土对激光束的阻碍。

13、2、该盾构机激光辅助破岩装置及破岩方法，通过激光导块、激光移动电机和移动转轮，可以对激光发射头在盾构机刀盘部件三上径向移动，使得激光束的热量可以均匀的照射在前方岩土上，便于进行大面积的剥落。

技术特征：

1.一种盾构机激光辅助破岩装置，包括盾构机主体外壳(1)，其特征在于：所述盾构机主体外壳(1)上转动连接有盾构机刀盘部件一(2)，所述盾构机刀盘部件一(2)上固定连接有部件一刀片(5)，所述盾构机刀盘部件一(2)上固定连接有主刀片(6)，所述盾构机刀盘部件一(2)上固定连接有盾构机刀盘部件三(4)，所述盾构机刀盘部件三(4)上转动连接有部件三刀片(8)，所述盾构机刀盘部件一(2)上固定连接有盾构机刀盘部件二(3)，所述盾构机刀盘部件二(3)上转动连接有部件二刀片(9)，所述盾构机刀盘部件三(4)上设置有喷水清洁装置，所述喷水清洁装置包括清洁固定板(24)、齿条(25)、转动齿轮(26)、高压水枪发射头(27)和高压水枪底座(28)，所述盾构机刀盘部件三(4)上固定连接有激光导块(14)，所述激光导块(14)上设置有激光移动装置，所述激光移动装置包括激光固定块(17)、激光移动电机(18)、电机转动轴(19)、激光底座(20)和移动转轮(22)。

2.根据权利要求1所述的一种盾构机激光辅助破岩装置，其特征在于：所述齿条(25)固定连接在清洁固定板(24)上，所述转动齿轮(26)固定在高压水枪底座(28)外部，所述高压水枪底座(28)固定连接在转动齿轮(26)的外部，所述高压水枪发射头(27)固定连接在高压水枪底座(28)上。

3.根据权利要求2所述的一种盾构机激光辅助破岩装置，其特征在于：所述高压水枪底座(28)远离高压水枪发射头(27)的一端与高压水枪连接杆(29)之间固定连接，所述高压水枪连接杆(29)与转动齿轮(26)之间转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种盾构机激光辅助破岩装置，其特征在于：所述激光固定块(17)与激光底座(20)之间固定连接，所述激光底座(20)与激光固定环(21)上固定连接，所述激光固定环(21)与激光发射头(23)之间固定连接，所述盾构机刀盘部件三(4)远离高硬度激光前罩(7)的一端与激光导块(14)之间固定连接，所述激光导块(14)上开设有导块凹槽(15)。

5.根据权利要求4所述的一种盾构机激光辅助破岩装置，其特征在于：所述激光底座(20)与激光固定块(17)之间固定连接，所述激光移动电机(18)远离激光固定块(17)的一端与电机转动轴(19)之间固定连接，所述电机转动轴(19)远离激光移动电机(18)的一端与移动转轮(22)之间固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种盾构机激光辅助破岩装置，其特征在于：所述移动转轮(22)与激光导块(14)之间滑动连接。

7.根据权利要求2所述的一种盾构机激光辅助破岩装置，其特征在于：所述盾构机刀盘部件三(4)上开设有透光孔洞(16)。

8.根据权利要求1所述的一种盾构机激光辅助破岩装置，其特征在于：所述盾构机主体外壳(1)的内部固定连接有碎土石收集管一(12)，所述碎土石收集管一(12)远离盾构机主体外壳(1)的一端固定连接有碎土石收集管二(11)，所述盾构机刀盘部件三(4)上固定连接有扭动部件(13)，所述扭动部件(13)与刀盘转动电机(10)之间转动连接，所述碎土石收集管一(12)与刀盘转动电机(10)之间固定连接。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种盾构机激光辅助破岩的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及盾构机技术领域，且公开了一种盾构机激光辅助破岩装置及破岩方法，包括盾构机主体外壳，盾构机主体外壳上转动连接有盾构机刀盘部件一，盾构机刀盘部件一上固定连接有部件一刀片，盾构机刀盘部件一上固定连接有主刀片，盾构机刀盘部件一上固定连接有盾构机刀盘部件三，盾构机刀盘部件三上转动连接有部件三刀片，盾构机刀盘部件一上固定连接有盾构机刀盘部件二，盾构机刀盘部件二上转动连接有部件二刀片，盾构机刀盘部件三上设置有喷水清洁装置，喷水清洁装置包括清洁固定板、齿条、转动齿轮、高压水枪发射头和高压水枪底座，使得激光束的热量可以均匀的照射在前方岩土上，便于进行大面积的剥落。技术研发人员：王义江,郁东旭,孙立鹏,蒋宗横,王建州,陈拓,朱启银,商翔宇受保护的技术使用者：深地科学与工程云龙湖实验室技术研发日：技术公布日：2024/7/18