[发明专利]一种TBM搭载式全自动取样装置及方法

说明书

本发明公开了一种TBM搭载式全自动取样装置及方法，包括基座、机械抓轮、传送机构、烘干机构、打印机构、装样箱和控制装置；传送机构安装在所述的基座上，传送机构的一侧设有机械轮，另外一侧设有装样箱；机械轮机构，用于挖取TBM切削下来的岩块，并将取到的岩块放置在所述的传送机构上；在传送机构的上方沿着岩块的传送方向依次设有烘干机构、打印机构；烘干机构将岩块烘干；打印机构连接TBM主控室的微机，可将获得到的掌子面里程信息传输到打印机中并打印到烘干后的岩块样品上；装样箱设置在传送机构的尾部，用于盛装岩块样品；控制装置控制所述的机械轮、传送机构、烘干机构。

技术领域

本发明涉及一种TBM搭载式全自动取样装置，以及包括该全自动取样装置的隧道全断面岩石掘进机和取样方法。

背景技术

隧道全断面岩石掘进机（Tunnel Boring Machine，TBM）是集掘进、排碴、衬砌、防灾等功能为一体的隧道自动化掘进重型成套装备，与传统钻爆方法相比，TBM具有“机械化自动化程度高、掘进速度快、成洞质量高、施工扰动小、综合经济社会效益高、安全文明环保”等显著优势。但TBM施工方法又对地质条件的适应能力较差，在TBM施工中经常遭遇突水突泥、塌方、大变形等灾害，导致掘进机卡机、损坏、报废甚至人员伤亡的重大事故，因此在TBM施工过程中实施超前地质预报工作显得极其重要。

地质分析法是TBM施工过程中一般都要采用的一种超前预报方法，并应用于隧道施工全过程。其中对TBM切削下来的岩样进行分析，可以识别断层破碎带、溶洞等不良地质前兆标志，同时还可以密切关注掘进路线上地层岩性的变化，以便及时改进TBM的施工参数，从而保证安全快速施工。

目前，发明人发现在TBM隧道施工过程主要以人工采样为主，耗时费力，效率低，且TBM体积大、噪声大，人工采样时工作环境很差。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提出了一种TBM搭载式全自动取样装置及包括该全自动取样装置的隧道全断面岩石掘进机和取样方法。本发明可实现对TBM切削下来的岩块进行快速采集，降低人工劳动强度，辅助实施超前地质预报工作。

为实现上述目的，本发明采用如下述技术方案：

一种TBM搭载式全自动取样装置，包括基座、防护机构、机械轮机构、冲洗机构、传送机构、烘干机构、打印机构、装样箱和控制装置；

所述的基座安装在TBM主传送带上；

所述的防护机构用于防止隧道拱顶的落石、渗水等破坏基座上的仪器部件。

所述的传送机构安装在所述的基座上，传送机构的一侧设有机械轮机构，另外一侧设有装样箱；

所述的机械轮机构，用于获取TBM切削下来的岩块，并将岩块放置在所述的传送机构上；

所述的冲洗机构由高压泵和喷头组成，安装在机械轮右侧正上方的右侧立柱上，可对取样后的斗舱中岩石进行冲洗；

在所述的传送机构的上方沿着岩块的传送方向依次设有烘干机构、打印机构；

所述的烘干机构将岩块烘干；

所述的打印机构连接TBM主控室的微机，可将获得到的掌子面里程信息传输到打印机中并打印到烘干后的岩块样品上；

所述的装样箱设置在传送机构的尾部，用于盛装岩块样品；

所述的控制装置控制所述的冲洗机构、机械轮机构、传送机构、烘干机构和打印机构。

作为进一步的技术方案，所述的防护机构包括立柱和棚顶；立柱焊接于基座上方，由四个角钢组成，对顶棚起到支撑作用，棚顶材质为不锈钢板。