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1. WO2020108093 - FULL FRACTURE SURFACE TUNNELING MACHINE USING HIGH SPEED PARTICLE IMPACT TO BREAK ROCK AND CONSTRUCTION METHOD

Publication Number WO/2020/108093
Publication Date 04.06.2020
International Application No. PCT/CN2019/109868
International Filing Date 08.10.2019
IPC
E21D 9/10 2006.01
EFIXED CONSTRUCTIONS
21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
9Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
10Making by using boring or cutting machines
E21D 9/087 2006.01
EFIXED CONSTRUCTIONS
21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
9Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
06Making by using a driving shield
08with additional boring or cutting means
087with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines
E21B 7/16 2006.01
EFIXED CONSTRUCTIONS
21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
7Special methods or apparatus for drilling
16Applying separate balls or pellets by the pressure of the drill, so-called shot-drilling
CPC
E21B 7/16
EFIXED CONSTRUCTIONS
21EARTH DRILLING; MINING
BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING
7Special methods or apparatus for drilling
16Applying separate balls or pellets by the pressure of the drill, so-called shot-drilling
E21D 9/087
EFIXED CONSTRUCTIONS
21EARTH DRILLING; MINING
DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
9Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof
06Making by using a driving shield ; , i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
08with additional boring or cutting means ; other than the conventional cutting edge of the shield
087with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines
E21D 9/10
EFIXED CONSTRUCTIONS
21EARTH DRILLING; MINING
DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
9Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof
10Making by using boring or cutting machines
Applicants
  • 中铁工程装备集团有限公司 CHINA RAILWAY ENGINEERING EQUIPMENT GROUP CO., LTD. [CN]/[CN]
Inventors
  • 李建斌 LI, Jianbin
  • 姜礼杰 JIANG, Lijie
  • 文勇亮 WEN, Yongliang
  • 贾连辉 JIA, Lianhui
  • 贺飞 HE, Fei
Agents
  • 郑州优盾知识产权代理有限公司 ZHENGZHOU YOUDUN INTELLCTUAL PROPERTY AGENCY CO., LTD.
Priority Data
201811425225.627.11.2018CN
201811425233.027.11.2018CN
201811426076.527.11.2018CN
Publication Language Chinese (ZH)
Filing Language Chinese (ZH)
Designated States
Title
(EN) FULL FRACTURE SURFACE TUNNELING MACHINE USING HIGH SPEED PARTICLE IMPACT TO BREAK ROCK AND CONSTRUCTION METHOD
(FR) FOREUSE DE TUNNELS DE SURFACE À FRACTURE COMPLÈTE UTILISANT L'IMPACT DE PARTICULES À GRANDE VITESSE POUR BRISER LA ROCHE ET PROCÉDÉ DE CONSTRUCTION
(ZH) 利用高速粒子冲击破岩的全断面隧道掘进机及施工方法
Abstract
(EN)
Disclosed is a full fracture surface tunneling machine using high speed particle impact to break rock, solving the problems in the prior art such as abnormal wear and increasing replacement frequency of the hob as well as easy damage of the main bearing and mechanical tools of the tunneling machine in hard rock tunnel construction for railways, water and electricity supply, transport, mines and municipal facilities. The tunneling machine comprises a main unit and back-up equipment. A cutterhead (1) is disposed at the front end of the main unit, a mucking system (5) is disposed at the rear of the cutterhead (1), a particle nozzle (2) is disposed on the cutterhead (1), and the particle nozzle (2) is connected with a particle injection system. Further disclosed is a construction method by means of the full fracture surface tunneling machine using high speed particle impact to break rock. With a cutterhead structure having particle nozzle or in cooperation with disc-shaped hob and scrapper, the machine breaks rock by using high speed particle impact and in cooperation with mechanical tool coupling, thereby realizing high efficient tunneling, reducing the wear and replacement frequency of tools by protecting same, and improving the application scope of the tunneling machine.
(FR)
La présente invention concerne une foreuse de tunnels de surface à fracture complète utilisant l'impact de particules à grande vitesse pour briser la roche. L'invention résout les problèmes de l'état de la technique, tels que l'usure anormale et l'augmentation de la fréquence de remplacement de la fraise-mère ainsi que l'endommagement aisé du palier principal et des outils mécaniques de la foreuse de tunnels dans la construction de tunnels de roche dure pour les chemins de fer, les conduites d'alimentation d'eau et d'électricité, le transport, les mines et les installations municipales. La foreuse de tunnels comprend une unité principale et un équipement de secours. Une tête de coupe (1) est disposée à l'extrémité avant de l'unité principale, un système de marinage (5) est disposé à l'arrière de la tête de coupe (1), une buse à particules (2) est disposée sur la tête de coupe (1), et la buse à particules (2) est reliée à un système d'injection de particules. L'invention concerne en outre un procédé de construction mis en œuvre au moyen de la foreuse de tunnels de surface à fracture complète utilisant l'impact de particules à grande vitesse pour briser la roche. Avec une structure de tête de coupe présentant une buse de particules ou en coopération avec une fraise-mère et un racleur en forme de disque, la machine brise la roche grâce à l'impact de particules à grande vitesse et en coopération avec un couplage d'outils mécaniques, ce qui permet de creuser efficacement les tunnels, de réduire l'usure et la fréquence de remplacement des outils en les protégeant, et d'améliorer le champ d'application de la foreuse de tunnels.
(ZH)
一种利用高速粒子冲击破岩的全断面隧道掘进机,解决了现有技术中在铁道、水电交通矿山市政等硬岩隧洞施工中,滚刀异常磨损和更换频率增加,掘进机主轴承和机械刀具都易发生损坏的问题。其包括掘进机主机和后配套设备,所述掘进机主机的前端设有刀盘(1),刀盘(1)的后方设有出渣系统(5),刀盘(1)上设有粒子喷嘴(2),粒子喷嘴(2)连接有粒子注入系统。还公开一种利用高速粒子冲击破岩的全断面隧道掘进机的施工方法。通过带有粒子喷嘴或配合盘形滚刀和刮刀的的刀盘结构,利用高速粒子冲击且配合机械刀具耦合破岩,实现高效掘进,降低刀具磨损和更换频率,起到保护刀具作用,同时提高掘进机的适用范围。
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