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1. Technisches Gebiet
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Diese Erfindung umfasst das Gebiet der Geotechnik sowie des Tunnelbaus und betrifft insbesondere eine Tunnelbohrmaschine für hartes Gestein mit kombinierter Gesteinsbruchunterstützung durch Mikrowellenerwärmung und Hochdruckwasserschneiden.
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2. Stand Der Technik
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Beim Einsatz von Tunnelbohrmaschinen für den Ausbruch von Tunneln in hartem Gestein ist die starke Abnutzung der mechanischen Werkzeuge ein zentrales technisches Problem beim Tunnelbau in hartem Gestein, was nicht nur die Wartungszeit und -kosten erhöht, sondern auch zu Verzögerungen führt. Aus diesem Grund werden bei der Konstruktion von Tunnelbohrmaschinen immer häufiger Hilfstechniken zum Gesteinbruch eingesetzt, wie z.B. Mikrowellenerwärmung und Hochdruckwasserschneiden.
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Die Gesteinsbruchunterstützende Technologie durch Hochdruckwasserschneiden ist mittlerweile ausgereifter und die Anwendungsbereiche sind breiter gefächert; sie kann in den Bereichen Öl, Bergbau, Schiefergasförderung und anderen Bereichen eingesetzt werden. Das Hochdruckwasserschneiden ist sauber, umweltfreundlich, energiesparend und effizient und einfach in der Anwendung. Studien haben gezeigt, dass der Einsatz des Hochdruckwasserschneidens die mechanische und thermische Belastung der Schneidwerkzeuge reduzieren, den Werkzeugverschleiß verringern, die Lebensdauer der Werkzeuge verlängern, die Gesteinsbrechleistung verbessern, die Effizienz des Gesteinsbrechens erhöhen und die Kosten des Gesteinsbrechens senken kann. Die aktuelle Anwendung der Hochdruck-Wasserschneidetechnik beim Gesteinsbrechen hat allerdings immer noch das Problem der geringen Gesteinbrucheffizienz.
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Die Gesteinsbruchunterstützende Technologie durch Mikrowellenerwärmung, welche sich durch hohe Effizienz, Energieeinsparung, selektive Erwärmung und andere Eigenschaften auszeichnet, kann durch die Mikrowellenerwärmung innere mikroskopische und makroskopische Risse im Gestein erzeugen, um so die Festigkeit des Gesteins zu verringern. Nach der Verringerung der Festigkeit des Gesteins kann die Eindringtiefe und die Lebensdauer der mechanischen Gesteinsbrecher erhöht werden, wodurch der Verschleiß der mechanischen Werkzeuge verringert und die Wartungszeit der mechanischen Gesteinsbrecher reduziert wird und die Effizienz des Gesteinsabbaus wesentlich verbessert wird. Die gegenwärtige Technologie des mikrowellenunterstützten Gesteinsbrechens befindet sich jedoch noch im Laborstadium. Es gibt weder eine echte technische Integration mit Tunnelbohrmaschinen, noch wurde sie tatsächlich in einem Feldprojekt eingesetzt.
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Zur Verbesserung der Bohreffizienz von Tunnelbohrmaschinen für hartes Gestein in Feldprojekten ist es daher erforderlich, die Gesteinsbruchunterstützungstechnik durch Mikrowellenerwärmung und Hochdruckwasserschneiden in dieselbe Tunnelbohrmaschine zu integrieren, damit die Vorteile der Gesteinsbruchunterstützungstechnik durch Mikrowellenerwärmung und Hochdruckwasserschneiden voll zum Tragen kommen.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Zur Lösung der Probleme der bestehenden Technologie stellt die vorliegende Erfindung eine Tunnelbohrmaschine für hartes Gestein mit kombinierter Gesteinsbruchunterstützung durch Mikrowellenerwärmung und Hochdruckwasserschneiden zur Verfügung, die einen kombinierten „heißen und kalten“ Gesteinsbruch mit kombinierter Gesteinsbruchunterstützung durch Mikrowellenerwärmung und Hochdruckwasserschneiden gemeinsam ermöglicht, wodurch die Vorteile der Tunnelbohrmaschine für den Hartgesteinstunnelbau voll zur Geltung kommen, der Verschleiß der mechanischen Werkzeuge weiter verringert und die Effizienz des Gesteinsabbaus wesentlich verbessert wird.
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Um den oben genannten Zweck zu erreichen, nimmt die Erfindung die folgende technische Lösung an: eine Tunnelbohrmaschine für hartes Gestein mit kombinierter Gesteinsbruchunterstützung durch Mikrowellenerwärmung und Hochdruckwasserschneiden, dass sie einen Hauptkörper der Tunnelbohrmaschine, ein Gesteinsbruchunterstützungssystem durch Mikrowellenerwärmung und ein Gesteinsbruchunterstützungssystem durch Hochdruckwasserschneiden umfasst; wobei das Gesteinsbruchunterstützungssystem durch Mikrowellenerwärmung am Hauptkörper der Tunnelbohrmaschine vorgesehen ist und das Gestein mithilfe des Gesteinsbruchunterstützungssystems durch Mikrowellenerwärmung erhitzt und gespaltet wird; wobei das Gesteinsbruchunterstützungssystem durch Hochdruckwasserschneiden am Hauptkörper der Tunnelbohrmaschine vorgesehen ist und das Gestein mithilfe des Gesteinsbruchunterstützungssystems durch Hochdruckwasserschneiden hydraulisch geschnitten wird; wobei der Ablauf des Gesteinsbruchs wie folgt ist: Zuerst wird das Gestein mithilfe des Gesteinsbruchunterstützungssystems durch Mikrowellenerwärmung erhitzt und gespaltet, danach wird das Gestein hydraulisch mithilfe des Gesteinsbruchunterstützungssystems durch Hochdruckwasserschneiden geschnitten, und schließlich wird das Gestein durch den Hauptkörper der Tunnelbohrmaschine gedrückt und zerbrochen.
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Das Gesteinsbruchunterstützungssystem durch Mikrowellenerwärmung umfasst Mikrowellengeneratoren, Isolator, Regler, ersten Übertragungswellenleiter, Bogenwellenleiter, Rotationswellenleiter, ersten Leistungsteiler, zweiten Übertragungswellenleiter, zweiten Leistungsteiler, dritten Übertragungswellenleiter und Mikrowellenerhitzer; wobei die Anzahl der zweiten Übertragungswellenleiter zwei, die Anzahl der zweiten Leistungsteiler zwei, die Anzahl der dritten Übertragungswellenleiter vier und die Anzahl der Mikrowellenerhitzer vier ist; wobei der Rotationswellenleiter in der Mitte der Schneidplatte im Hauptkörper der Tunnelbohrmaschine angebracht ist, wobei der Mikrowellenausgang des Rotationswellenleiters koaxial mit dem Mikrowelleneingang angebracht ist, wobei der Mikrowellenausgang des Rotationswellenleiters eine Freiheit der Rotation relativ zum Mikrowelleneingang hat, wobei der Mikrowellenausgang des Rotationswellenleiters fest mit der Schneidplatte verbunden ist; wobei der Mikrowellengenerator fest am Hauptträger des Hauptkörpers der Tunnelbohrmaschine angebracht ist, wobei der Mikrowellenausgang des Mikrowellengenerators mit dem Mikrowelleneingang des Rotationswellenleiters durch den Isolator, den Regler, den ersten Übertragungswellenleiter und den Bogenwellenleiter der Reihe nach verbunden ist, wobei der Isolator zur Absorption der vom Gestein nicht absorbierten und zurückreflektierten Mikrowellenenergie dient; wobei der Regler zur automatischen Anpassung der Impedanz dient, so dass die vom Mikrowellengenerator erzeugte Mikrowellenenergie vom Gestein vollständig absorbiert wird; wobei der Mikrowelleneingang des ersten Leistungsteilers mit dem Mikrowellenausgang des Rotationswellenleiters verbunden ist, wobei der Mikrowellenausgang des ersten Leistungsteilers auf zwei Wegen ausgegeben wird, wobei jeder Weg mit einem zweiten Übertragungswellenleiter verbunden ist und jeder Mikrowellenausgang des zweiten Übertragungswellenleiters mit einem zweiten Leistungsteiler verbunden ist; wobei der Mikrowelleneingang des zweiten Leistungsteilers mit dem Mikrowellenausgangsende des zweiten Übertragungswellenleiters verbunden ist, wobei das Mikrowellenausgangsende des zweiten Leistungsteilers ebenfalls in zwei Wege geteilt ist, wobei jeder Weg mit einem des dritten Übertragungswellenleiters verbunden ist und das Mikrowellenausgangsende jedes dritten Übertragungswellenleiters mit einem Mikrowellenerhitzer verbunden ist; wobei der Mikrowellenerhitzer fest in das Mikrowellenheizungsdurchgangsloch auf der Schneidplatte eingelassen ist, wobei das Mikrowellenausgangsende des Mikrowellenerhitzers direkt gegenüber der Gesteinsoberfläche liegt.
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Das Gesteinsbruchunterstützungssystem durch Hochdruckwasserschneiden umfasst Hochdruck-Wasserdruckerhöhungsvorrichtung, erste Hochdruckwasserleitung, Drehgelenk, Umlenker, zweite Hochdruckwasserleitung und Hochdruckwasserdüse; wobei die Anzahl der zweiten Hochdruckwasserleitungen vier und die Anzahl der Hochdruckwasserdüsen vier beträgt; wobei der Umlenker in der Mitte der Schneidplatte des Hauptkörpers der Tunnelbohrmaschine angebracht ist, wobei der Umlenker eine kreisförmige Struktur aufweist, wobei der Umlenker konzentrisch auf der Außenseite des Rotationswellenleiters angebracht ist, wobei der Umlenker fest mit der Schneidplatte verbunden ist; wobei das Drehgelenk eine kreisförmige Struktur aufweist, wobei das Drehgelenk konzentrisch auf dem Umlenker angebracht ist, wobei das Drehgelenk drehfest und dicht mit dem Umlenker verbunden ist, wobei der Umlenker mit dem Drehgelenk verbunden ist, wobei sich der Umlenker in Bezug auf das Drehgelenk frei drehen kann; wobei die Hochdruck-Wasserdruckerhöhungsvorrichtung fest auf dem Hauptträger des Hauptkörpers der Tunnelbohrmaschine angebracht ist, wobei der Wasserauslass der Hochdruck-Wasserdruckerhöhungsvorrichtung mit dem Wassereinlass des Drehgelenks über die erste Hochdruckwasserleitung verbunden ist; wobei der Wasserauslass des Umlenkers in vier Wegen unterteilt ist, von denen jeder mit einer zweiten Hochdruckwasserleitung verbunden ist, wobei jeder Wasserauslass der zweiten Hochdruckwasserleitung mit einer Hochdruckwasserdüse verbunden ist; wobei die Hochdruckwasserdüse fest in das Hochdruckwasserstrahldurchgangsloch auf der Schneidplatte eingelassen ist, und das Strahlende der Hochdruckwasserdüse direkt gegenüber der Gesteinsoberfläche liegt.
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Auf der Schneidplatte zwischen den Mikrowellenerhitzern und Hochdruckwasserdüsen Wasserabweiser sind vorgesehen, wobei sich die Hochdruckwasserdüsen neben den Wälzfräsern auf der Schneidplatte befinden, wobei die Mikrowellenerhitzer, die Wasserabweiser, die Hochdruckwasserdüsen und die Wälzfräser nacheinander auf der Schneidbahn des Wälzfräsers angeordnet sind, wobei sich die Mikrowellenerhitzer, die Wasserabweiser und die Hochdruckwasserdüsen vor der Schneidbahn des Wälzfräsers befinden, wobei die Mikrowellenerhitzer, die Wasserabweiser, die Hochdruckwasserdüsen und die Wälzfräser auf der Schneidplatte auf zwei verschiedenen Arten anzuordnen gelten; wobei die erste Art der Anordnung darin besteht, dass die Mikrowellenerhitzer, die Wasserabweiser, die Hochdruckwasserdüsen und die Wälzfräser auf allen Schneidebahnen in gleichem Abstand verteilt sind; wobei die zweite Art der Anordnung darin besteht, dass die Mikrowellenerhitzer auf allen Schneidbahnen in Richtung des gleichen Durchmessers auf der Schneidplatte verteilt sind und die Hochdruckwasserdüsen auf allen Schneidbahnen in Richtung des gleichen Durchmessers auf der Schneidplatte verteilt sind.
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Die vorteilhaften Wirkungen der vorliegenden Erfindung:
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Die Tunnelbohrmaschine für hartes Gestein mit kombinierter Gesteinsbruchunterstützung durch Mikrowellenerwärmung und Hochdruckwasserschneiden in dieser Erfindung ermöglicht einen kombinierten „heißen und kalten“ Gesteinsbruch mit kombinierter Gesteinsbruchunterstützung durch Mikrowellenerwärmung und Hochdruckwasserschneiden gemeinsam, wodurch die Vorteile der Tunnelbohrmaschine für den Hartgesteinstunnelbau voll zur Geltung kommen, der Verschleiß der mechanischen Werkzeuge weiter verringert und die Effizienz des Gesteinsabbaus wesentlich verbessert wird.
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Figurenliste
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- zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus der Tunnelbohrmaschine für hartes Gestein mit kombinierter Gesteinsbruchunterstützung durch Mikrowellenerwärmung und Hochdruckwasserschneiden;
- zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus des Gesteinsbruchunterstützungssystems durch Mikrowellenerwärmung gemäß der vorliegenden Erfindung;
- zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus des Gesteinsbruchunterstützungssystems durch Hochdruckwasserschneiden gemäß der vorliegenden Erfindung;
- zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung des Gesteinsbruchunterstützungssystems durch Mikrowellenerwärmung und des Gesteinsbruchunterstützungssystems durch Hochdruckwasserschneiden gemäß der vorliegenden Erfindung im Inneren der Schneidplatte;
- zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung von den Mikrowellenerhitzer, Wasserabweiser, den Hochdruckwasserdüse und Wälzfräser auf der Schneidplatte der vorliegenden Erfindung (erste Anordnung);
- zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung von Mikrowellenerhitzer, Wasserabweiser, den Hochdruckwasserdüse und Wälzfräser auf der Schneidplatte der vorliegenden Erfindung (zweite Anordnung);
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In der Abbildung:
- I
- Hauptkörper der Tunnelbohrmaschine,
- II
- Gesteinsbruchunterstützungssystem durch Mikrowellenerwärmung,
- III
- Gesteinsbruchunterstützungssystem durch Hochdruckwasserschneiden,
- 1
- Mikrowellengenerator,
- 2
- Isolator,
- 3
- Regler,
- 4
- erster Übertragungswellenleiter,
- 5
- Bogenwellenleiter,
- 6
- Rotationswellenleiter,
- 7
- erster Leistungsteiler,
- 8
- zweiter Übertragungswellenleiter,
- 9
- zweiter Leistungsteiler,
- 10
- dritter Übertragungswellenleiter,
- 11
- Mikrowellenerhitzer,
- 12
- Schneidplatte,
- 13
- Hauptträger,
- 14
- Hochdruck-Wasserdruckerhöhungsvorrichtung,
- 15
- erste Hochdruckwasserleitung,
- 16
- Drehgelenk,
- 17
- Umlenker,
- 18
- zweite Hochdruckwasserleitung,
- 19
- Hochdruckwasserdüse,
- 20
- Wasserabweiser,
- 21
- Wälzfräser.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG
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Im Folgenden wird eine weitere detaillierte Erklärung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und spezifischen Ausführungsbeispielen bereitgestellt.
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Eine Tunnelbohrmaschine für hartes Gestein mit kombinierter Gesteinsbruchunterstützung durch Mikrowellenerwärmung und Hochdruckwasserschneiden wie in ,die einen Hauptkörper I der Tunnelbohrmaschine, ein Gesteinsbruchunterstützungssystem durch Mikrowellenerwärmung II und ein Gesteinsbruchunterstützungssystem durch Hochdruckwasserschneiden III umfasst; wobei das Gesteinsbruchunterstützungssystem durch Mikrowellenerwärmung II am Hauptkörper I der Tunnelbohrmaschine vorgesehen ist und das Gestein mithilfe des Gesteinsbruchunterstützungssystems durch Mikrowellenerwärmung II erhitzt und gespaltet wird; wobei das Gesteinsbruchunterstützungssystem durch Hochdruckwasserschneiden III am Hauptkörper I der Tunnelbohrmaschine vorgesehen ist und das Gestein mithilfe des Gesteinsbruchunterstützungssystems durch Hochdruckwasserschneiden III hydraulisch geschnitten wird; wobei der Ablauf des Gesteinsbruchs wie folgt ist: Zuerst wird das Gestein mithilfe des Gesteinsbruchunterstützungssystems durch Mikrowellenerwärmung II erhitzt und gespaltet, danach wird das Gestein hydraulisch mithilfe des Gesteinsbruchunterstützungssystems durch Hochdruckwasserschneiden III geschnitten, und schließlich wird das Gestein durch den Hauptkörper I der Tunnelbohrmaschine gedrückt und zerbrochen.
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Das Gesteinsbruchunterstützungssystem durch Mikrowellenerwärmung II umfasst Mikrowellengeneratoren 1, Isolator 2, Regler 3, ersten Übertragungswellenleiter 4, Bogenwellenleiter 5, Rotationswellenleiter 6, ersten Leistungsteiler 7, zweiten Übertragungswellenleiter 8, zweiten Leistungsteiler 9, dritten Übertragungswellenleiter 10 und Mikrowellenerhitzer 11; wobei die Anzahl der zweiten Übertragungswellenleiter 8 zwei, die Anzahl der zweiten Leistungsteiler 9 zwei, die Anzahl der dritten Übertragungswellenleiter 10 vier und die Anzahl der Mikrowellenerhitzer 11 vier ist; wobei der Rotationswellenleiter 6 in der Mitte der Schneidplatte 12 im Hauptkörper I der Tunnelbohrmaschine angebracht ist, wobei der Mikrowellenausgang des Rotationswellenleiters 6 koaxial mit dem Mikrowelleneingang angebracht ist, wobei der Mikrowellenausgang des Rotationswellenleiters 6 eine Freiheit der Rotation relativ zum Mikrowelleneingang hat, wobei der Mikrowellenausgang des Rotationswellenleiters 6 fest mit der Schneidplatte 12 verbunden ist; wobei der Mikrowellengenerator 1 fest am Hauptträger 13 des Hauptkörpers I der Tunnelbohrmaschine angebracht ist, wobei der Mikrowellenausgang des Mikrowellengenerators 1 mit dem Mikrowelleneingang des Rotationswellenleiters 6 durch den Isolator 2, den Regler 3, den ersten Übertragungswellenleiter 4 und den Bogenwellenleiter 5 der Reihe nach verbunden ist, wobei der Isolator 2 zur Absorption der vom Gestein nicht absorbierten und zurückreflektierten Mikrowellenenergie dient; wobei der Regler 3 zur automatischen Anpassung der Impedanz dient, so dass die vom Mikrowellengenerator 1 erzeugte Mikrowellenenergie vom Gestein vollständig absorbiert wird; wobei der Mikrowelleneingang des ersten Leistungsteilers 7 mit dem Mikrowellenausgang des Rotationswellenleiters 6 verbunden ist, wobei der Mikrowellenausgang des ersten Leistungsteilers 7 auf zwei Wegen ausgegeben wird, wobei jeder Weg mit einem zweiten Übertragungswellenleiter 8 verbunden ist und jeder Mikrowellenausgang des zweiten Übertragungswellenleiters 8 mit einem zweiten Leistungsteiler 9 verbunden ist; wobei der Mikrowelleneingang des zweiten Leistungsteilers 9 mit dem Mikrowellenausgangsende des zweiten Übertragungswellenleiters 8 verbunden ist, wobei das Mikrowellenausgangsende des zweiten Leistungsteilers 9 ebenfalls in zwei Wege geteilt ist, wobei jeder Weg mit einem des dritten Übertragungswellenleiters 10 verbunden ist und das Mikrowellenausgangsende jedes dritten Übertragungswellenleiters 10 mit einem Mikrowellenerhitzer 11 verbunden ist; wobei der Mikrowellenerhitzer 11 fest in das Mikrowellenheizungsdurchgangsloch auf der Schneidplatte 12 eingelassen ist, wobei das Mikrowellenausgangsende des Mikrowellenerhitzers 11 direkt gegenüber der Gesteinsoberfläche liegt.
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Das Gesteinsbruchunterstützungssystem durch Hochdruckwasserschneiden III umfasst Hochdruck-Wasserdruckerhöhungsvorrichtung 14, erste Hochdruckwasserleitung 15, Drehgelenk 16, Umlenker 17, zweite Hochdruckwasserleitung 18 und Hochdruckwasserdüse 19; wobei die Anzahl der zweiten Hochdruckwasserleitungen 18 vier und die Anzahl der Hochdruckwasserdüsen 19 vier beträgt; wobei der Umlenker 17 in der Mitte der Schneidplatte 12 des Hauptkörpers I der Tunnelbohrmaschine angebracht ist, wobei der Umlenker 17 eine kreisförmige Struktur aufweist, wobei der Umlenker 17 konzentrisch auf der Außenseite des Rotationswellenleiters 6 angebracht ist, wobei der Umlenker 17 fest mit der Schneidplatte 12 verbunden ist; wobei das Drehgelenk 16 eine kreisförmige Struktur aufweist, wobei das Drehgelenk 16 konzentrisch auf dem Umlenker 17 angebracht ist, wobei das Drehgelenk 16 drehfest und dicht mit dem Umlenker 17 verbunden ist, wobei der Umlenker 17 mit dem Drehgelenk 16 verbunden ist, wobei sich der Umlenker 17 in Bezug auf das Drehgelenk 16 frei drehen kann; wobei die Hochdruck-Wasserdruckerhöhungsvorrichtung 14 fest auf dem Hauptträger 13 des Hauptkörpers I der Tunnelbohrmaschine angebracht ist, wobei der Wasserauslass der Hochdruck-Wasserdruckerhöhungsvorrichtung 14 mit dem Wassereinlass des Drehgelenks 16 über die erste Hochdruckwasserleitung 15 verbunden ist; wobei der Wasserauslass des Umlenkers 17 in vier Wegen unterteilt ist, von denen jeder mit einer zweiten Hochdruckwasserleitung 18 verbunden ist, wobei jeder Wasserauslass der zweiten Hochdruckwasserleitung 18 mit einer Hochdruckwasserdüse 19 verbunden ist; wobei die Hochdruckwasserdüse 19 fest in das Hochdruckwasserstrahldurchgangsloch auf der Schneidplatte 12 eingelassen ist, und das Strahlende der Hochdruckwasserdüse 19 direkt gegenüber der Gesteinsoberfläche liegt.
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Auf der Schneidplatte 12 zwischen den Mikrowellenerhitzern 11 und Hochdruckwasserdüsen 19 Wasserabweiser 20 sind vorgesehen, wobei sich die Hochdruckwasserdüsen 19 neben den Wälzfräsern 21 auf der Schneidplatte 12 befinden, wobei die Mikrowellenerhitzer 11, die Wasserabweiser 20, die Hochdruckwasserdüsen 19 und die Wälzfräser 21 nacheinander auf der Schneidbahn des Wälzfräsers 21 angeordnet sind, wobei sich die Mikrowellenerhitzer 11, die Wasserabweiser 20 und die Hochdruckwasserdüsen 19 vor der Schneidbahn des Wälzfräsers 21 befinden, wobei die Mikrowellenerhitzer 11, die Wasserabweiser 20, die Hochdruckwasserdüsen 19 und die Wälzfräser 21 auf der Schneidplatte 12 auf zwei verschiedenen Arten anzuordnen gelten; wobei die erste Art der Anordnung darin besteht, dass die Mikrowellenerhitzer 11, die Wasserabweiser 20, die Hochdruckwasserdüsen 19 und die Wälzfräser 21 auf allen Schneidebahnen in gleichem Abstand verteilt sind; wobei die zweite Art der Anordnung darin besteht, dass die Mikrowellenerhitzer 11 auf allen Schneidbahnen in Richtung des gleichen Durchmessers auf der Schneidplatte 12 verteilt sind und die Hochdruckwasserdüsen 19 auf allen Schneidbahnen in Richtung des gleichen Durchmessers auf der Schneidplatte 12 verteilt sind.
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Wenn die erfindungsgemäße Tunnelbohrmaschine für hartes Gestein mit kombinierter Gesteinsbruchunterstützung durch Mikrowellenerwärmung und Hochdruckwasserschneiden einen Hartgesteinstunnel gräbt, steuert sie zunächst die Drehung der Schneidplatte 12 und startet gleichzeitig das Gesteinsbruchunterstützungssystem durch Mikrowellenerwärmung II und das Gesteinsbruchunterstützungssystem durch Hochdruckwasserschneiden III, um durch die drehende Schneidplatte 12 den Wälzfräser 21 ins Gestein an der Tunnelbrust hineinzutreiben; Während der Drehung der Schneidplatte 12 wird das Gestein an der Tunnelbrust zunächst durch die vom Mikrowellenerhitzer 11 abgegebene Mikrowellenenergie erhitzt und gebrochen, dann durch den von der Hochdruckwasserdüse 19 abgegebenen Hochdruckwasserstrahl hydrodynamisch geschnitten und schließlich durch den Wälzfräser 21 gedrückt und zerbrochen. Während des fortlaufenden Gesteinsbruchs verhindert das Vorhandensein des Wasserabweisers 20, dass Hochdruckwasser in den Mikrowellenerhitzer 11 spritzt und somit den Verlust von der Mikrowellenenergie. Um den bestmöglichen Effekt der Rissbildung durch Mikrowellenerwärmung und des hydraulischen Schneidens sicherzustellen, ist es zudem erforderlich, einen gewissen Abstand zwischen dem Mikrowellenerhitzer 11 und der Hochdruckwasserdüse 19 und dem Gestein an der Tunnelbrust einzuhalten.
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Die Ausführungsformen sollen den Umfang des Patentschutzes der Erfindung nicht beschränken, und jede gleichwertige Ausführungsform oder Abwandlung der Erfindung, welche davon nicht abweicht, ist in diesem Fall vom Umfang des Patents umfasst.
