[发明专利]一种水射流辅助成型异形断面刀盘、隧道掘进机及方法

权利要求书

1.一种水射流辅助成型异形断面刀盘，其特征是：包括圆形刀盘和若干异形刀盘，其中：

各异形刀盘与圆形刀盘呈阶梯式布置，各异形刀盘的破岩作用面位于所述圆形刀盘的破岩作用面后侧，且所述异形刀盘设置于所述圆形刀盘圆周方向上；

所述圆形刀盘正面设置有多个机械破岩机构，圆形刀盘的盾体周边布设有若干水射流机构；

所述异形刀盘正面设置有若干机械破岩机构，异形刀盘的至少一部分边缘设置有若干水射流机构；

所述异形刀盘至少一边呈弧形，与所述圆形刀盘的外沿相吻合；

所述异形刀盘与所述圆形刀盘不吻合的其他侧边，设置有若干水射流机构，且所述水射流机构沿其所在边的延伸方向排列；

所述水射流机构至少具有一个自由度，能够沿其设置所在边的延伸方向摆动。

2.如权利要求1所述的一种水射流辅助成型异形断面刀盘，其特征是：所述圆形刀盘的盾体周边布设的水射流机构能够沿圆形刀盘盾体切向方向摆动。

3.如权利要求1或2所述的一种水射流辅助成型异形断面刀盘，其特征是：所述水射流机构均设置有保护装置。

4.如权利要求1所述的一种水射流辅助成型异形断面刀盘，其特征是：所述圆形刀盘上设置有若干出渣口。

5.如权利要求1所述的一种水射流辅助成型异形断面刀盘，其特征是：所示异形刀盘设置有若干出渣口。

6.一种隧道掘进机，其特征是：包括权利要求1-5中任一项所述的水射流辅助成型异形断面刀盘。

7.基于权利要求1-5中任一项所述的刀盘或权利要求6所述的隧道掘进机的工作方法，其特征是：包括以下步骤：

采用阶梯式破岩方式：

位于前方的圆形刀盘进行破岩和出渣，形成断面；

盾体周边设置的水射流机构随圆形刀盘推进过程中在断面周围岩石上形成裂缝；

异形刀盘的机械破岩机构和水射流机构继续作用，使形成裂缝的岩石被破除，一次性完成异形断面的施工。