CN112504838B - 一种搭载于tbm的岩石力学综合试验及信息评价*** - Google Patents

一种搭载于tbm的岩石力学综合试验及信息评价*** Download PDF

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Abstract

本发明提供一种搭载于TBM的岩石力学综合试验及信息评价***，包括岩石力学综合试验***及信息评价***。本发明将***化设计的岩石力学试验搭载于TBM，可实现随时停机进行超前钻孔取心探测，由取心获取岩石标准试件并进行岩石力学综合试验；首次将水压致裂法地应力试验搭载于TBM掘进近场探测。基于上述试验数据，通过构建信息评价***可给出TBM近场一手的岩石(体)物理参数、地应力场特征参数、基本质量指标、岩体质量指标等，以及更为全面、准确的TBM掘进安全性评价、可掘性评价，并结合TBM信息给出施工预测和建议。

Description

一种搭载于TBM的岩石力学综合试验及信息评价***
技术领域
本发明涉及TBM施工的岩土试验领域，具体是一种搭载于TBM的岩石力学综合试验及信息评价***。
背景技术
地下洞室挖掘有钻爆法和TBM(tunnel boring machine)掘进法，其中TBM施工有掘进速度快、环保和综合效益高等优点，可实现复杂地理地貌深埋长隧洞的施工，近年来在中国水电、交通、矿山和市政等隧洞工程中获得广泛应用。地下施工环境复杂，洞室挖掘过程可能遭遇突水突泥、硬岩岩爆或软岩大变形导致卡机事故，岩石(体)物理参数和地应力场特征是TBM掘进施工安全性评价和可掘性的主要依据，其参数错误有可能对TBM施工造成重大损失。
一般而言，岩石物理参数主要由实验室试验设备给出，岩体力学特性需要在勘探洞室中进行岩体力学试验，地应力场特征需要在地表或勘探洞室中的钻孔中进行地应力试验，超前探测采用先导孔法或无损探测等多种方法进行探测。上述试验一般分属于不同测试部门，测试周期各不相同，对施工场地的要求也不同，不适用于高效的TBM施工。
目前，针对TBM掘进的先导探测主要有在刀盘上安装无损探测仪器，不取心的超前钻孔探测、TBM周向的地质取心探测、或者利用TBM检修期进行掌子面先导孔探测，上述探测主要目的是定性获取岩体地质和水文信息，主要目的是获得TBM掘进突水等安全性和部分可掘性评价信息。然而，岩体地应力状态是隧道(洞)等地下工程安全性的重要因素，高地应力状态下硬质围岩地下洞室可能发生岩爆现象，软岩洞室发生大变形破坏，对TBM掘进施工安全影响巨大。但地应力状态受地质构造、岩体完整性、岩性、地形地貌等因素影响较大，原地应力测量是准确评估地应力状态的唯一方法。截至目前，TBM掘进传统的近场原地应力测试未引入TBM施工中。
同时，由于缺乏***设计的综合探测手段，TBM掘进岩体基本质量等主要参数一般为评估参数，而非近场实测基础上的一手资料，因此与岩体实际情况往往存在较大差异。此外，岩石力学试验参数的评估方法需要革新，其中，掘进安全性现有评价仅为勘探阶段有限地应力信息基础上的总体评估，与实际地应力状态有很大差异，因此，近场一手的地应力场特征参数对安全性评价极为必要。可掘性评价目前一般由岩石脆性、硬度和磨损指数等指标表征，而岩体质量指标综合表征开挖岩体整体状况，地应力与可掘性也具有相关性，因此，增加近场岩体质量指标和地应力特征参数作为可掘性评价指标具有重要意义。
总结而言，现有技术不能提供全面、准确的近场岩(石)体参数，评价方法不全面，其结果是无法准确提供TBM掘进所需的近场一手的岩体质量评价参数，以及全面、准确的安全性、可掘性评价和施工预测研究，也不利于相关研究的深入开展。
发明内容
针对TBM施工中现有岩石(体)物理参数、隧道岩体地应力场特征参数、TBM掘进安全性、可掘性评价不足的现状，本发明提供一种搭载于TBM的岩石力学综合试验及信息评价***，可以快速提供掘进方向工程岩体的地质信息、岩石(体)物理参数、地应力场特征参数和岩体基本质量指标等参数；综合利用上述信息和参数、结合TBM性能参数，可以得出岩体基本质量指标BQ、岩体基本质量分级、地下工程岩体质量指标，可对TBM掘进安全性、可掘性做出评价，并可以对施工进度进行预测和给出施工建议。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种搭载于TBM的岩石力学综合试验及信息评价***，包括岩石力学综合试验***及信息评价***，所述岩石力学综合试验***包括超前地质取心钻机、岩石力学试验组件、岩石可钻性试验组件、岩石声波测试组件、钻孔录像和声波测试组件、水压致裂法地应力试验组件；
所述超前地质取心钻机用于对掌子面进行钻孔取心，利用超前地质取心钻孔的成孔情况和岩心编录数据定性和定量了解地质信息，所述地质信息包括隧道掘进方向岩体岩性、风化程度、完整性、结构面信息、岩石质量指标RQD参数，所述超前地质取心钻机在不同深度的钻孔取心被打磨成标准试样；
所述岩石可钻性试验组件，用于对标准试样开展可钻性测试，获得SJ值、圆盘磨损指数DWI以及岩石的脆性特征参数BI；
所述岩石声波测试组件主要由岩石声波测试仪组成，用于对标准试样测试以获取岩石取心试样纵波波速Vpr；
所述岩石力学试验组件用于标准试样单的轴压缩试验或点荷载强度试验，得到岩石饱和抗压强度Rc；
所述钻孔录像和声波测试组件用于获取掌子面前方岩体的完整性情况、岩体结构面信息以及岩体纵波波速Vpm；
所述水压致裂法地应力试验组件用于获取钻孔横截面的地应力场特征数据，包括最大主应力σA、最小主应力σB量值和σA方向；
所述信息评价***用于收集超前地质取心钻孔反映的地质信息和所有一手试验数据，进行岩体质量指标计算、TBM掘进安全性评价、可掘性评价以及施工预测。
进一步的，所述岩石可钻性试验组件包括岩石硬度测试装置、岩石磨耗性测试装置和岩石脆性测试装置；
所述岩石硬度测试装置采用NTNU模型中的SJ微钻试验法测试，方法为测量直径
Figure BDA0002763518580000031
的微型钻头在标准试样中回转200转后形成小孔的深度，共测4～8个微孔，取这些深度的平均值即为SJ值；
所述岩石磨耗性测试装置采用金属圆盘在标准试样表面施加25kg静荷载作用下滚动行程7.5mm之后，计算金属圆盘损失的质量即为圆盘磨损指数DWI；
所述岩石脆性测试装置采用模型滚刀贯入标准试样的方式，得到岩石试样在无侧向约束条件下滚刀贯入过程中的荷载-贯入度曲线，通过荷载-贯入度曲线的特征判断岩石的脆性特征参数BI。
进一步的，所述岩石力学试验组件包括小型单轴压力机或点荷载试验仪，以及辅助的钻石机、锯石机和磨石机，搭载于TBM掘进机的合适部位，钻石机、锯石机和磨石机用于将所述超前地质取心钻机在不同深度的钻孔取心打磨成标准试样，标准试样为圆柱体结构，高100mm、直径48～50mm。
进一步的，所述小型单轴压力机或点荷载实验仪用于对标准试样进行单轴压缩试验或点荷载强度试验，单轴压缩试验可获得不同钻孔深度岩块单轴抗压强度R，并依据岩石的软化系数α换算得到岩石饱和抗压强度Rc＝Rα；进行点荷载试验时获取点荷载强度指数Is(50)，岩石岩石饱和抗压强度与点荷载强度指数的换算公式为式(1)：
Rc＝22.82Is(50) 0.75 (1)。
进一步的，通过统计每次进尺中长度等于或大于10cm的柱状取心的累计长度与每个钻进回次进尺之比，得到所述岩石质量指标RQD参数。
进一步的，将水压致裂法地应力测试引入TBM掘进探测，为掘进安全性和可掘性提供近场一手地应力特征参数，所述钻孔表述的地应力场特征数据可认定为隧道横截面的初始应力场特征数据，试验所得取钻孔横截面的最大主应力σA可认定为隧道截面最大主应力σmax，即令σmax＝σA。
进一步的，所述信息评价***依据不同钻孔深度的岩体纵波波速Vpm和岩石取心试样纵波波速Vpr得到岩体完整性系数Kv，计算公式为式(2)：
Kv＝(Vpm/Vpr)2 (2)
然后利用公式(3)计算岩体基本质量指标BQ：
BQ＝100+3Rc+250Kv (3)
由所述岩体基本质量指标BQ结合钻孔地质信息中地下水出露情况可估计地下水影响修正系数K1；
由钻孔声波和录像测试结果和岩心描述所得地质信息获得主要结构面产状影响修正系数K2；
由地应力测试结果和岩石强度参数RC得到初始应力状态修正系数K3；
由BQ指标和修正系数K1、K2、K3获得岩体质量指标[BQ]：
[BQ]＝BQ-100(K1+K2+K3) (4)
依据BQ或[BQ]指标，结合钻孔声波和录像测试结果和岩心描述所得岩体完整性、软硬岩分类等地质信息获得岩体基本质量分级；
结合岩体基本质量级别和洞室开挖跨度数据，进行隧道岩体自稳能力评价。
进一步的，所述信息评价***使用岩石饱和抗压强度RC和地应力试验结果参数σA的比值作为强度应力比指标；信息评价***综合工程岩体强度应力比指标及其现象、钻孔岩心资料、声波资料和录像资料所反应的地质和水文信息给出TBM掘进安全性评价。
进一步的，所述信息评价***综合岩体质量指标、可钻性试验参数BI、SJ和DWI，以及地应力测试结果参数σA对岩体可掘性进行评价，采用公式(5)形式的多元回归分析方法提出可掘性参数FPI：
FPI＝f(BI，SJ，DWI，[BQ]，σA) (5)。
进一步的，所述信息评价***利用所述可掘性参数FPI、岩体质量指标，或利用全部初始测试参数和TBM信息作为初始激励，通过神经网络模型建立施工预测模型，给出施工预测和建议提交至TBM掘进施工实时预警***。
本发明具有如下有益效果：
本发明通过改造现有搭载地质钻机，实现对掌子面超前地质钻孔和取心，由钻孔成孔情况获取掘进方向工程岩体的地质和水文信息，提供岩体声波、录像、地应力测试条件；由所获岩心打磨标准试件，进行岩石波速、强度、硬度、脆性和磨耗性等试验，获得相关参数。基于上述近场一手试验数据，由信息评价***给出岩体基本质量BQ指标、岩体质量指标，隧道岩体自稳能力评价，并可基于本***信息给出更准确、更全面的TBM可掘性、掘进安全性评价，结合TBM信息给出施工预测和建议。
附图说明
图1是本发明搭载于TBM的岩石力学综合试验及信息评价***的结构示意图；
图2是本发明的信息流及决策框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
如图1所示，本发明实施例提供一种搭载于TBM的岩石力学综合试验及信息评价***，包括岩石力学综合试验***及信息评价***。
所述岩石力学综合试验***包括超前地质取心钻机、岩石力学试验组件、岩石可钻性试验组件、岩石声波测试组件、钻孔录像和声波测试组件、水压致裂法地应力试验组件。
岩石力学综合试验***中的各测试组件进行了TBM适应性改造，实现了小型化、组装式并能达成快速试验目标。所述信息评价***是本发明的软件***，具有信息收集、参数计算、给出结论、查询和连接TBM掘进施工实时预警***等功能。
所述超前地质取心钻机可利用TBM搭载的周向地质取心钻机进行改造，新钻机适应TBM的空间布局要求，方便拆卸和转换应用，进行本发明应用时可快速组装、固定并进行动力和水路连接，采用大功率电液驱动，通过刀盘预留孔洞即可实现对掌子面进行钻孔取心。超前地质取心钻机造孔孔径75mm，可获取直径48～54mm的岩心，可随时停机或利用TBM检修时间，通过刀盘预留孔洞对掌子面进行钻进和取心，最大钻进深度20m。
利用超前地质取心钻孔的成孔情况和岩心编录数据可定性和定量了解地质信息，所述地质信息包括隧道掘进方向岩体岩性、风化程度、完整性、结构面信息、岩石质量指标RQD参数等；其中，通过统计每次进尺中长度等于或大于10cm的柱状取心的累计长度与每个钻进回次进尺之比，可得到岩石质量指标RQD参数。
所述岩石可钻性试验组件，用于对标准试样开展可钻性测试，包括岩石硬度测试装置、岩石磨耗性测试装置、及岩石脆性测试装置。
所述岩石硬度测试装置采用NTNU模型中的SJ微钻试验法测试，方法为测量直径
Figure BDA0002763518580000071
的微型钻头在标准试样中回转200转后形成小孔的深度，共测4～8个微孔，取这些深度的平均值即为SJ值；
所述岩石磨耗性测试装置采用金属圆盘在标准试样表面施加25kg静荷载作用下滚动行程7.5mm之后，计算金属圆盘损失的质量即为圆盘磨损指数(DWI)；
所述岩石脆性测试装置采用模型滚刀贯入标准试样的方式，得到岩石试样在无侧向约束条件下滚刀贯入过程中的荷载-贯入度曲线，通过荷载-贯入度曲线的特征判断岩石的脆性特征参数BI；
所述岩石声波测试组件主要由岩石声波测试仪组成，用于对标准试样测试以获取岩石取心试样纵波波速Vpr。
所述岩石力学试验组件包括小型单轴压力机或点荷载试验仪，以及辅助的钻石机、锯石机和磨石机等，搭载于TBM掘进机的合适部位。钻石机、锯石机和磨石机用于将所述超前地质取心钻机在不同深度的钻孔取心打磨成标准试样，标准试样为圆柱体结构，高100mm、直径48～50mm。
使用小型单轴压力机或点荷载实验仪对标准试样进行单轴压缩试验或点荷载强度试验，单轴压缩试验可获得不同钻孔深度岩块单轴抗压强度R，并依据岩石的软化系数α换算得到岩石饱和抗压强度Rc＝Rα；进行点荷载试验时获取点荷载强度指数Is(50)，岩石岩石饱和抗压强度与点荷载强度指数的换算公式为式(1)：
Rc＝22.82Is(50) 0.75 (1)
所述钻孔录像和声波测试组件，包括钻孔电视测试装置及岩体单孔声波测试装置，钻孔电视测试装置可快速获取掌子面前方岩体的完整性情况、岩体结构面等信息；单孔声波测试装置可获取岩体纵波波速Vpm。
所述水压致裂法地应力试验组件，为匹配超前钻孔直径的成套测量设备，可快速测试掌子面前方岩体地应力，获取隧道横截面初始应力中的最大主应力σA、最小主应力σB量值和σA方向数据。其中试验所得截面最大主应力σA可认定为隧道横截面的最大初始应力σmax，岩石强度应力比指标等于RC/σA的值。由上述地应力场特征信息，结合前述岩石强度参数RC可对岩体应力分级和岩爆等级等掘进安全性等参数进行评价。
所述信息评价***是该发明的重要组成部分，该***收集所有试验数据，例如Rc或Is(50)、SJ、BWI、BI、σA、σB量值和σA方向，试验钻孔地质和水文信息如突水、突泥现象、岩体结构信息等，岩心描述信息如岩体结构，RQD，岩性等和TBM必要数据如TBM动力、刀盘结构、刀具耐磨性等，进行岩体质量指标计算、进行掘进安全性评价、可掘性评价、施工预测等。信息评价***提供结果输入、查询功能并可与TBM掘进实时预警***接驳。所述信息评价***具体实现过程如下：
所述信息评价***依据不同钻孔深度的岩体纵波波速Vpm和岩石取心试样纵波波速Vpr得到岩体完整性系数Kv，计算公式为式(2)：
Kv＝(Vpm/Vpr)2 (2)
然后利用公式(3)计算岩体基本质量指标BQ：
BQ＝100+3Rc+250Kv (3)
由前述岩体基本质量指标BQ结合钻孔地质信息中地下水出露情况可估计地下水影响修正系数K1；
由钻孔声波和录像测试结果和岩心描述所得地质信息获得主要结构面产状影响修正系数K2，见表1：
表1地下工程主要结构面产状影响修正系数K2
Figure BDA0002763518580000091
由地应力测试结果和岩石强度参数RC得到初始应力状态修正系数K3，见表2：
表2初始应力状态影响修正系数K3
Figure BDA0002763518580000092
由公式(4)可获得岩体质量指标[BQ]：
[BQ]＝BQ-100(K1+K2+K3) (4)
依据前述BQ或[BQ]指标，结合钻孔声波和录像测试结果和岩心描述所得岩体完整性、软硬岩分类等地质信息可获得岩体基本质量分级，见表3。
表3岩体基本质量分级
Figure BDA0002763518580000101
结合岩体基本质量级别和洞室开挖跨度数据，可进行隧道岩体自稳能力评价，具体见表4。
表4岩体自稳能力评价
Figure BDA0002763518580000102
其中小塌方指的是塌方高度小于3m，或塌方体积小于30m3；中塌方指的是塌方高度在3m-6m之间，或塌方体积在30m3-100m3之间；大塌方指的是塌方高度大于6m，或塌方体积大于100m3。
岩体的强度应力比指标是最常用的岩体应力分级评价指标，需要岩石饱和抗压强度RC和垂直隧道轴线方向的最大初始应力σmax。前者可由前述试验获得，σmax参数可由平行于隧道轴线的超前地质钻孔中的水压致裂法地应力测量结果取得，该试验所得截面的最大主应力σA恰为所需，即令σmax＝σA。本发明首次将水压致裂法地应力测试及其参数应用首次引入TBM掘进施工探测，75mm孔径水平孔测量设备可由常规设备改造。由岩石强度应力比指标进行工程岩体分级分为<4和4～7两类，可按表5的主要现象进行硬质岩的岩爆和软质岩的大变形预测，进一步的岩爆等级预测可由其它文献给出。
表5工程岩体强度应力比评估
Figure BDA0002763518580000111
信息评价***综合钻孔岩心资料给出的岩性判断和饼状岩心现场描述等信息、岩石强度应力比指标、声波资料和录像资料所反应的突水、突泥、地质结构和水文等信息可给出TBM掘进安全性评价，结论包括突水、突泥、岩爆等级预测、变形等级预测等。
信息评价***综合岩体质量指标[BQ]、可钻性试验参数BI、SJ和DWI,以及地应力测试结果参数σA等可对岩体可掘性进行评价，采用公式(5)形式的多元回归分析方法提出可掘性参数FPI。
FPI＝f(BI，SJ，DWI，[BQ]，oA) (5)。
利用所述可掘性参数FPI、岩体质量指标，或利用全部初始测试参数和TBM信息作为初始激励，可通过神经网络模型建立施工预测模型，给出施工预测和建议提交至TBM掘进施工实时预警***。
如图2所示，信息评价***由上述具体实施方式给出掘进安全性评价、岩体质量指标、岩体基本质量分级、岩体自稳能力评价、围岩可掘性评价，并施工预测和建议提交至TBM掘进施工实时预警***。
本发明可以快速提供地质信息、岩石(体)物理参数、地应力场特征参数和岩体基本质量指标等信息和参数。信息评价***综合TBM信息、综合试验***所得信息、参数，参照《工程岩体分级标准》(GB/T 50218-2014)的规定，可以得出岩体质量指标，可对TBM掘进安全性、可掘性做出评价，并可以对施工进度进行预测和给出施工建议。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种搭载于TBM的岩石力学综合试验及信息评价***，其特征在于：包括岩石力学综合试验***及信息评价***，所述岩石力学综合试验***包括超前地质取心钻机、岩石力学试验组件、岩石可钻性试验组件、岩石声波测试组件、钻孔录像和声波测试组件、水压致裂法地应力试验组件；
所述超前地质取心钻机用于对掌子面进行钻孔取心，利用超前地质取心钻孔的成孔情况和岩心编录数据定性和定量了解地质信息，所述地质信息包括隧道掘进方向岩体岩性、风化程度、完整性、结构面信息、岩石质量指标RQD参数，所述超前地质取心钻机在不同深度的钻孔取心被打磨成标准试样；
所述岩石可钻性试验组件，用于对标准试样开展可钻性测试，获得SJ值、圆盘磨损指数DWI以及岩石的脆性特征参数BI；
所述岩石声波测试组件主要由岩石声波测试仪组成，用于对标准试样测试以获取岩石取心试样纵波波速Vpr；
所述岩石力学试验组件用于标准试样的单轴压缩试验或点荷载强度试验，得到岩石饱和抗压强度Rc；
所述钻孔录像和声波测试组件用于获取掌子面前方岩体的完整性情况、岩体结构面信息以及岩体纵波波速Vpm；
所述水压致裂法地应力试验组件用于获取钻孔横截面的地应力场特征数据，包括最大主应力σA、最小主应力σB量值和σA方向；
所述信息评价***用于收集超前地质取心钻孔反映的地质信息和所有一手试验数据，进行岩体质量指标计算、TBM掘进安全性评价、可掘性评价以及施工预测；
将水压致裂法地应力测试引入TBM掘进探测，为掘进安全性和可掘性提供近场一手地应力特征参数，所述钻孔表述的地应力场特征数据可认定为隧道横截面的初始应力场特征数据，试验所得取钻孔横截面的最大主应力σA可认定为隧道截面最大主应力σmax，即令σmax＝σA；
所述信息评价***依据不同钻孔深度的岩体纵波波速Vpm和岩石取心试样纵波波速Vpr得到岩体完整性系数Kv，计算公式为式(2)：
Kv＝(Vpm/Vpr)2 (2)
然后利用公式(3)计算岩体基本质量指标BQ：
BQ＝100+3Rc+250Kv (3)
由所述岩体基本质量指标BQ结合钻孔地质信息中地下水出露情况可估计地下水影响修正系数K1；
由钻孔声波和录像测试结果和岩心描述所得地质信息获得主要结构面产状影响修正系数K2；
由地应力测试结果和岩石强度参数RC得到初始应力状态修正系数K3；
由BQ指标和修正系数K1、K2、K3获得岩体质量指标[BQ]：
[BQ]＝BQ-100(K1+K2+K3) (4)
依据BQ或[BQ]指标，结合钻孔声波和录像测试结果和岩心描述所得岩体完整性、软硬岩分类等地质信息获得岩体基本质量分级；
结合岩体基本质量级别和洞室开挖跨度数据，进行隧道岩体自稳能力评价；
所述信息评价***综合岩体质量指标[BQ]、可钻性试验参数BI、SJ和DWI，以及地应力测试结果参数σA对岩体可掘性进行评价，采用公式(5)形式的多元回归分析方法提出可掘性参数FPI：
FPI＝f(BI，SJ，DW1，[BQ]，σA) (5)。
2.如权利要求1所述的搭载于TBM的岩石力学综合试验及信息评价***，其特征在于：所述岩石可钻性试验组件包括岩石硬度测试装置、岩石磨耗性测试装置和岩石脆性测试装置；
所述岩石硬度测试装置采用NTNU模型中的SJ微钻试验法测试，方法为测量直径
Figure FDA0003876990490000021
的微型钻头在标准试样中回转200转后形成小孔的深度，共测4～8个微孔，取这些深度的平均值即为SJ值；
所述岩石磨耗性测试装置采用金属圆盘在标准试样表面施加25kg静荷载作用下滚动行程7.5mm之后，计算金属圆盘损失的质量即为圆盘磨损指数DWI；
所述岩石脆性测试装置采用模型滚刀贯入标准试样的方式，得到岩石试样在无侧向约束条件下滚刀贯入过程中的荷载-贯入度曲线，通过荷载-贯入度曲线的特征判断岩石的脆性特征参数BI。
3.如权利要求1所述的搭载于TBM的岩石力学综合试验及信息评价***，其特征在于：所述岩石力学试验组件包括小型单轴压力机或点荷载试验仪，以及辅助的钻石机、锯石机和磨石机，搭载于TBM掘进机的合适部位，钻石机、锯石机和磨石机用于将所述超前地质取心钻机在不同深度的钻孔取心打磨成标准试样，标准试样为圆柱体结构，高100mm、直径48～50mm。
4.如权利要求3所述的搭载于TBM的岩石力学综合试验及信息评价***，其特征在于：所述小型单轴压力机或点荷载实验仪用于对标准试样进行单轴压缩试验或点荷载强度试验，单轴压缩试验可获得不同钻孔深度岩块单轴抗压强度R，并依据岩石的软化系数α换算得到岩石饱和抗压强度Rc＝Rα；进行点荷载试验时获取点荷载强度指数Is(50)，岩石饱和抗压强度与点荷载强度指数的换算公式为式(1)：
Rc＝22.82Is(50) 0.75 (1)。
5.如权利要求1所述的搭载于TBM的岩石力学综合试验及信息评价***，其特征在于：通过统计每次进尺中长度等于或大于10cm的柱状取心的累计长度与每个钻进回次进尺之比，得到所述岩石质量指标RQD参数。
6.如权利要求1所述的搭载于TBM的岩石力学综合试验及信息评价***，其特征在于：所述信息评价***使用岩石饱和抗压强度RC和地应力试验参数σA的比值作为岩体的强度应力比指标；信息评价***综合岩体的强度应力比指标及其现象、钻孔岩心资料、声波资料和录像资料所反应的地质和水文信息给出TBM掘进安全性评价。
7.如权利要求1所述的搭载于TBM的岩石力学综合试验及信息评价***，其特征在于：所述信息评价***利用所述可掘性参数FPI、岩体质量指标，或利用全部初始测试参数和TBM信息作为初始激励，通过神经网络模型建立施工预测模型，给出施工预测和建议提交至TBM掘进施工实时预警***。
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