【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及盾构施工，具体为一种盾构穿越溶洞的盾构滚刀破岩试验装置。
技术介绍
1、盾构机掘进过程中，前方有时会出现小型溶洞，开挖面上将形成不规则凹坑，这种不平整的掘进面会对滚刀造成冲击，导致刀具崩坏和加速磨损，因此，建立专门的模型试验装置，模拟盾构机在穿越小型溶洞时的工作情况，研究滚刀在整个过程中受力的变化显得尤为重要，目前的试验装置通过模拟滚刀在遇到小型溶洞时的工况，测试滚刀在不平整岩层下的受力情况和破岩效率，分析其耐磨性和崩坏风险，这一装置的实验结果可以帮助工程师们优化滚刀设计，减少因溶洞导致的滚刀损坏，提高盾构机在复杂地质条件下的施工效率和安全性。
2、目前进行盾构滚刀试验前需在完整的试验岩石中通过切削装置开出模拟溶洞，而切削装置需要在试验岩体上开出较大的开口，才能在岩体内部切削出较大体积的模拟溶洞，然而，现实中的溶洞大多是封闭结构，通常只有少量的入口或出口，由于试验岩体上开口较大，导致无法模拟出接近实际地质条件下的封闭式溶洞结构，大开口会导致岩体内部的应力分布发生变化，使得实验环境与真实工况不符，从而影响实验数据的准确性。
技术实现思路
1、为了克服上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种盾构穿越溶洞的盾构滚刀破岩试验装置，以解决上述
技术介绍
中提出的目前的试验装置无法在试验岩体上开出开口小的模拟溶洞的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种盾构穿越溶洞的盾构滚刀破岩试验装置，包括试验岩主体，所述试验岩主体通过支架架设在地面
3、优选的：所述底部外壳底部和地面接触，所述中间板架通过轴承连接伺服电机一工作端，所述中间板架通过轴承连接套壳件，所述齿轮二通过通孔固定连接套壳件，所述套壳件的底部通过推力轴承和下引导筒接触。
4、优选的：所述伺服电机二通过安装架安装在套壳件内部，所述伺服电机二通过伞齿组件和套筒体连接，所述套筒体通过轴承和套壳件连接，所述套筒体通过螺母副和丝杆件连接，所述引导杆连接在端部卡架和防脱引导环之间，所述防脱引导环通过滑槽和下引导筒滑动接触，所述套壳件通过通孔和引导杆滑动接触，所述套壳件对应丝杆件设置有通孔，所述丝杆件的一端和端部卡架固定连接。
5、优选的：所述开孔部件组设置有下安装座一和岩石开孔钻头，所述下安装座一和岩石开孔钻头连接，所述岩石开孔钻头用于对试验岩主体钻孔，所述下安装座一可以通过螺栓和端部卡架连接。
6、优选的：所述切削部件组包括下安装座二，所述下安装座二的一端接触有底部调节杆，所述底部调节杆的一端设置有中部调节杆，所述中部调节杆的侧面设置有伺服电机三，所述中部调节杆的一端设置有顶部调节杆，所述顶部调节杆上设置有岩石切削钻头，所述中部调节杆的内部设置有万向传动软轴。
7、优选的：所述下安装座二可以通过螺栓和端部卡架连接，所述中部调节杆设置有3个，且3个中部调节杆之间转动连接，所述伺服电机三设置有4个，一个所述伺服电机三通过安装架安装在底部调节杆侧面，且这个伺服电机三的工作端和一个中部调节杆连接，另外3个伺服电机三分别通过安装架安装在3个中部调节杆的侧面，所述底部调节杆和中部调节杆转动连接，所述中部调节杆和顶部调节杆转动连接，所述顶部调节杆通过轴承和岩石切削钻头连接，所述底部调节杆、中部调节杆和顶部调节杆都对应万向传动软轴设置有通孔，且万向传动软轴的一端连接下安装座二，所述万向传动软轴的另一端连接岩石切削钻头。
8、优选的：所述调节锁定部件组包括稳定环，所述稳定环的内部设置有膨胀螺栓，所述稳定环的底部设置有拉环，所述拉环的侧面连接有横杆，所述横杆的外部设置有引导框，所述引导框的内部设置有卡件，所述引导框上设置有吊环片，所述稳定环的底部设置有环圈件和螺纹杆件。
9、优选的：所述稳定环通过膨胀螺栓连接在试验岩主体底部，所述稳定环上开设有避让切削部件组的通孔，所述横杆连接在拉环和卡件之间，所述横杆上套有弹簧，且弹簧连接在卡件和引导框之间，所述横杆通过通孔和引导框滑动接触，所述卡件通过滑槽和引导框滑动接触，所述卡件的一端通过插槽插入在底部调节杆中，所述吊环片连接在引导框的顶部，所述吊环片通过滑轨和稳定环滑动接触，所述环圈件和稳定环的底部连接，所述螺纹杆件通过螺纹和拉环连接，所述螺纹杆件的一端连接有齿状垫片，且环圈件通过配合齿状结构和螺纹杆件的齿状垫片接触。
10、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
11、1、本装置通过开孔部件组和切削部件组的精确控制，只需在试验岩体上钻出一个小孔即可插入切削装置，不再需要大面积开孔。这有效避免了因大开口导致的应力分布变化，从而更接近实际地质条件，保证了溶洞结构的封闭性，通过减少岩体的开口大小，岩体的内部应力保持更为接近自然状态，由于没有大开口干扰，实验岩体的应力分布与真实溶洞的条件更为相似，试验数据的准确性因此得到了显著提升；
12、2、切削部件组能够在试验岩体内部通过伺服电机和调节杆的联动进行多角度旋转切削，模拟溶洞的形状和尺寸可以灵活调整，能够更加精确地模拟不同形状和规模的溶洞结构。
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1.一种盾构穿越溶洞的盾构滚刀破岩试验装置，包括试验岩主体，所述试验岩主体通过支架架设在地面上，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种盾构穿越溶洞的盾构滚刀破岩试验装置，其特征在于：所述底部外壳底部和地面接触，所述中间板架通过轴承连接伺服电机一工作端，所述中间板架通过轴承连接套壳件，所述齿轮二通过通孔固定连接套壳件，所述套壳件的底部通过推力轴承和下引导筒接触。
3.根据权利要求1所述的一种盾构穿越溶洞的盾构滚刀破岩试验装置，其特征在于：所述伺服电机二通过安装架安装在套壳件内部，所述伺服电机二通过伞齿组件和套筒体连接，所述套筒体通过轴承和套壳件连接，所述套筒体通过螺母副和丝杆件连接，所述引导杆连接在端部卡架和防脱引导环之间，所述防脱引导环通过滑槽和下引导筒滑动接触，所述套壳件通过通孔和引导杆滑动接触，所述套壳件对应丝杆件设置有通孔，所述丝杆件的一端和端部卡架固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种盾构穿越溶洞的盾构滚刀破岩试验装置，其特征在于：所述开孔部件组设置有下安装座一和岩石开孔钻头，所述下安装座一和岩石开孔钻头连接，所述岩石开孔钻头用于
5.根据权利要求1所述的一种盾构穿越溶洞的盾构滚刀破岩试验装置，其特征在于：所述切削部件组包括下安装座二，所述下安装座二的一端接触有底部调节杆，所述底部调节杆的一端设置有中部调节杆，所述中部调节杆的侧面设置有伺服电机三，所述中部调节杆的一端设置有顶部调节杆，所述顶部调节杆上设置有岩石切削钻头，所述中部调节杆的内部设置有万向传动软轴。
6.根据权利要求5所述的一种盾构穿越溶洞的盾构滚刀破岩试验装置，其特征在于：所述下安装座二可以通过螺栓和端部卡架连接，所述中部调节杆设置有个，且个中部调节杆之间转动连接，所述伺服电机三设置有个，一个所述伺服电机三通过安装架安装在底部调节杆侧面，且这个伺服电机三的工作端和一个中部调节杆连接，另外个伺服电机三分别通过安装架安装在个中部调节杆的侧面，所述底部调节杆和中部调节杆转动连接，所述中部调节杆和顶部调节杆转动连接，所述顶部调节杆通过轴承和岩石切削钻头连接，所述底部调节杆、中部调节杆和顶部调节杆都对应万向传动软轴设置有通孔，且万向传动软轴的一端连接下安装座二，所述万向传动软轴的另一端连接岩石切削钻头。
7.根据权利要求1所述的一种盾构穿越溶洞的盾构滚刀破岩试验装置，其特征在于：所述调节锁定部件组包括稳定环，所述稳定环的内部设置有膨胀螺栓，所述稳定环的底部设置有拉环，所述拉环的侧面连接有横杆，所述横杆的外部设置有引导框，所述引导框的内部设置有卡件，所述引导框上设置有吊环片，所述稳定环的底部设置有环圈件和螺纹杆件。
8.根据权利要求7所述的一种盾构穿越溶洞的盾构滚刀破岩试验装置，其特征在于：所述稳定环通过膨胀螺栓连接在试验岩主体底部，所述稳定环上开设有避让切削部件组的通孔，所述横杆连接在拉环和卡件之间，所述横杆上套有弹簧，且弹簧连接在卡件和引导框之间，所述横杆通过通孔和引导框滑动接触，所述卡件通过滑槽和引导框滑动接触，所述卡件的一端通过插槽插入在底部调节杆中，所述吊环片连接在引导框的顶部，所述吊环片通过滑轨和稳定环滑动接触，所述环圈件和稳定环的底部连接，所述螺纹杆件通过螺纹和拉环连接，所述螺纹杆件的一端连接有齿状垫片，且环圈件通过配合齿状结构和螺纹杆件的齿状垫片接触。
...【技术特征摘要】
1.一种盾构穿越溶洞的盾构滚刀破岩试验装置，包括试验岩主体，所述试验岩主体通过支架架设在地面上，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种盾构穿越溶洞的盾构滚刀破岩试验装置，其特征在于：所述底部外壳底部和地面接触，所述中间板架通过轴承连接伺服电机一工作端，所述中间板架通过轴承连接套壳件，所述齿轮二通过通孔固定连接套壳件，所述套壳件的底部通过推力轴承和下引导筒接触。
3.根据权利要求1所述的一种盾构穿越溶洞的盾构滚刀破岩试验装置，其特征在于：所述伺服电机二通过安装架安装在套壳件内部，所述伺服电机二通过伞齿组件和套筒体连接，所述套筒体通过轴承和套壳件连接，所述套筒体通过螺母副和丝杆件连接，所述引导杆连接在端部卡架和防脱引导环之间，所述防脱引导环通过滑槽和下引导筒滑动接触，所述套壳件通过通孔和引导杆滑动接触，所述套壳件对应丝杆件设置有通孔，所述丝杆件的一端和端部卡架固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种盾构穿越溶洞的盾构滚刀破岩试验装置，其特征在于：所述开孔部件组设置有下安装座一和岩石开孔钻头，所述下安装座一和岩石开孔钻头连接，所述岩石开孔钻头用于对试验岩主体钻孔，所述下安装座一可以通过螺栓和端部卡架连接。
5.根据权利要求1所述的一种盾构穿越溶洞的盾构滚刀破岩试验装置，其特征在于：所述切削部件组包括下安装座二，所述下安装座二的一端接触有底部调节杆，所述底部调节杆的一端设置有中部调节杆，所述中部调节杆的侧面设置有伺服电机三，所述中部调节杆的一端设置有顶部调节杆，所述顶部调节杆上设置有岩石切削钻头，所述中部调节杆的内部设置有万向传动软轴。
6.根据权利要求5所述的一种盾构穿越溶洞的盾构滚...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦宗立，毛硕，田德彬，陈然，林岳，赵代强，陈华强，杜江，唐东，董聪慧，江益辉，
申请(专利权)人：中铁八局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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