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可以将高压射水与TBM掘进结合起来大幅度提高钻进效率

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现在引汉济渭工程里面穿越秦岭的越岭段采用了TBM(岩石盾构),但是由于岩石硬度太高,刀头磨损比较利好,进尺速度非常缓慢。
我从前年就一直在研究高压水切割技术(目前主要是切割不了钢筋,暂时比较郁闷),但是高压水切割混凝土、硬质岩石还是效果非常给力的。
高压水切割技术在一定的条件下,是完全可以轻松切穿钢板的,因此效果完全不用担心。我接触的硬质岩石中,最大的单轴饱和抗压强度大概是205MPa(一般Q235的钢板其抗压强度大概是235MPa)。而Q235的钢板是能够轻松被高压水切割的(高压水里面掺入极细的石英砂,高压喷射)。需要说明的是,我这里说的是强度,不是硬度,硬度是另外的指标。
我设想如下:在TBM刀盘位置,设置一系列的高压射水喷嘴,这样就能够在刀盘缓慢旋转的同时,利用高压射水在岩面形成一系列的水槽,增加了岩石的临空面,使TBM的钻刀将沟槽间的岩石快速压裂破碎,大幅度降低钻刀的磨损,降低更换频率,提高钻效。
现在的难点是:1、如何布置高压喷嘴;2、高压喷嘴的能量供应(毕竟刀盘是旋转的,喷嘴要随着刀盘旋转,高压管路的连接、密封很难);3、或者将一个个的独立加压射水装置置于刀盘后方,但电源的输送也要进行考虑(电源转换比高压水源转换相对会简单些)。
总而言之,我个人认为将高压射水切割技术与TBM掘进技术联合起来,对硬质岩石的TBM掘进会有极大的好处,也可以通过高压射水这种“以柔克刚”的方式提高TBM的钻进效率。


IP属地:上海1楼2020-05-20 14:31回复