一、设备简介

微波辅助TBM滚刀破岩试验系统（编号396）是研发一所卢高明团队自主研发的高功率微波辅助TBM滚刀破岩试验试验设备。国内外首次将敞开式硬岩微波致裂装置搭载到TBM原尺寸滚刀旋转破岩试验台，实现了高功率微波作用下TBM滚刀旋转破岩试验。用于研究微波照射对TBM滚刀破岩量、切削力、破岩比能等切削性能的影响规律，以及对TBM掘进所需推力、扭矩、施工效率和施工成本的影响作用。突破TBM传统破岩技术，对TBM装备制造有借鉴意义，对推动TBM装备及掘进技术行业进步具有重要作用。

二、核心参数

三、核心功能

1. 基础功能：对不同种类、不同体积岩石进行不同微波功率、不同照射时间下的微波照射试验。

2. 拓展功能：将微波加热器搭载于TBM滚刀旋转破岩实验台，可进行微波作用下TBM滚刀破岩试验；可与红外热成像仪配合使用，实时监测岩石加热过程的温度分布情况。

四、使用情况

设备自2022年4月以来，已在进行多次进行不同尺寸立方体试样、板装试样以及带孔岩石试样微波照射试验，探究微波照射对不同种类岩石力学特性及破岩效果的影响作用。

五、获奖与认证情况

获中国交通运输协会科技进步二等奖1项。

六、创新创效成果

1. 技术创新：设备应用在微波辅助TBM破岩领域，通过该设备已申报获得国家自然科学基金1项、河南省基金重点项目1项、河南省基金面上项目2项、郑州市优秀科技人才项目1项、中国中铁重大课题1项、中铁隧道局重大课题1项，

2. 相关成果发表论文8篇，其中SCI论文4篇，授权发明专利8项，其中美国专利2项，将推动微波辅助TBM破岩行业向前发展。

3. 经济效益：相比传统方案，微波辅助破岩可以弱化岩石，降低滚刀磨损30%左右。

4. 社会效益：提高国内微波破岩发展水平，强化自主创新，培养微波辅助TBM破岩关键人才。