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申请/专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所

摘要：本发明公开了一种水力切割刀具模块。它包括水力切割刀具模块框架、推力弹簧结构、水力切割刀具模块推力油缸和联合破岩的水力切割滚刀；所述推力弹簧结构位于所述水力切割刀具模块框架内；所述水力切割刀具模块推力油缸位于所述推力弹簧结构上端；所述联合破岩的水力切割滚刀固定于所述水力切割刀具模块框架下端联合破岩的水力切割滚刀呈轮辐式结构。本发明具有轻量化处理降低了滚刀的重量；提高破岩效率的优点。本发明还公开了水力‑机械联合破岩TBM装置。本发明还公开了所述水力‑机械联合破岩TBM装置的破岩方法。

主权项：1.水力切割刀具模块，其特征在于：包括水力切割刀具模块框架1、推力弹簧结构2、水力切割刀具模块推力油缸3和联合破岩的水力切割滚刀6；所述推力弹簧结构2位于所述水力切割刀具模块框架1内；所述水力切割刀具模块推力油缸3位于所述推力弹簧结构2上端；所述联合破岩的水力切割滚刀6固定于所述水力切割刀具模块框架1下端；所述联合破岩的水力切割滚刀6呈轮辐式结构；所述联合破岩的水力切割滚刀6包括刀具中轴6.1，高压水注水孔6.2、高压水射流通道6.3和喷嘴支撑环形带状框架6.6；所述喷嘴支撑环形带状框架6.6为环形带状结构；所述高压水注水孔6.2位于所述刀具中轴6.1内；所述高压水射流通道6.3与所述刀具中轴6.1呈垂直设置；所述高压水射流通道6.3一端与所述高压水注水孔6.2连通，另一端沿所述喷嘴支撑环形带状框架6.6径向分布、且位于所述喷嘴支撑环形带状框架6.6上；所述高压水射流通道6.3有多条；所述联合破岩的水力切割滚刀6还包括保护刚性套筒结构6.4和高压水射流喷嘴6.5；所述保护刚性套筒结构6.4套在所述高压水射流通道6.3外周；所述保护刚性套筒结构6.4与所述刀具中轴6.1呈垂直设置；所述高压水射流喷嘴6.5与所述高压水射流通道6.3连通、且位于所述喷嘴支撑环形带状框架6.6上；所述高压水射流喷嘴6.5为可变孔径调角喷嘴；所述高压水射流喷嘴6.5包括喷嘴主体6.51、调角旋钮6.52和调角控制器6.53；所述喷嘴主体6.51与所述高压水射流通道6.3连通、且位于所述喷嘴支撑环形带状框架6.6上；所述调角控制器6.53设于所述喷嘴主体6.51上端、且位于所述喷嘴主体6.51与所述高压水射流通道6.3的连接处；所述调角旋钮6.52设于所述调角控制器6.53上；可变孔径调角喷嘴上的调角旋钮6.52通过调角控制器6.53的控制改变喷嘴主体6.51的孔径大小；在水力切割滚刀6的旋转前进方向，第一个高压水射流喷嘴6.5负责起裂岩石，起裂一段时间后，调角控制器6.53通过调角旋钮调整高压水射流喷嘴6.5的孔径大小，调小高压水射流喷嘴6.5的孔径，使高压水射流增压，促使切槽深度增加；同理，所有的高压水射流喷嘴6.5在旋转过程中及时调整孔径大小，实现岩石掌子面切槽深度增加的目的。

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百度查询： 中国科学院武汉岩土力学研究所 水力切割刀具模块及联合破岩TBM装置及方法