申请/专利权人：北京交通大学;中铁十四局集团大盾构工程有限公司

申请日：2023-11-16

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117803407A

主分类号：E21D9/08

分类号：E21D9/08

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.19#实质审查的生效;2024.04.02#公开

摘要：本发明提供了一种盾构刀具刀间距确定及梯次化配置方法。该刀间距确定方法能够通过地层参数和所选用的滚刀刃宽确定盾构滚刀的刀间距；该梯次化配置方法包括：包括滚刀、撕裂刀和刮刀，撕裂刀配置于两相邻滚刀中间，刮刀配置于滚刀以及撕裂刀同轨迹上，三种刀具刀尖高度次序分别为滚刀＞撕裂刀＞刮刀，且三者之间的高差根据地层差异在20mm～50mm之间；所述滚刀的为大刃宽、圆刃角滚刀，其刃宽为25～30mm，刃角的曲率半径为10～15mm，所述撕裂刀的特点为，前角角度为负值，后角角度为0。本发明装置可有效提高盾构在复合地层中的掘进效率，一定程度上减少盾构滚刀数量，避免刀盘异常磨损，为复合盾构滚刀配置提供合理解决方案。

主权项：1.一种盾构刀具刀间距确定及梯次化配置方法，其特征在于，所述盾构刀具包括滚刀，所述滚刀的各项破岩参数的配置包括： 式中，L为滚刀的破岩点连线距离，R为滚刀半径，h为贯入度； Li为贯入深度为hi时所述滚刀的破岩点连线距离，i＝1,2,3…20；hi为滚刀贯入深度为的位置，i＝1,2,3…20；第1把滚刀的旋转半径： 式中ρ1为最内侧滚刀旋转半径，ω为滚刀刃宽，为岩石破碎角；将公式3代入可得第1把滚刀的最外侧与岩土体的接触外径： 式中ξ1为贯入度为h时最内侧滚刀与岩土体的接触外径，i＝1,2,3…20；在贯入深度为hi时的接触外径： 式中ξ1i为贯入深度为hi时的接触外径，i＝1,2,3…20最内侧滚刀在贯入深度为hi刀圈外侧的破岩轮廓宽度： 式中l1i为第1把滚刀贯入深度为hi时外侧破岩截面宽度，i＝1,2,3…20；第1把滚刀的破岩外径为： 式中，τ1为最内侧滚刀的破岩外径，l1i为第1把滚刀在贯入深度为hi时刀圈外侧破岩截面宽度；第n把滚刀的旋转半径： 式中ρn为第n把滚刀的旋转半径，τn-1为第n-1把滚刀的破岩外径；第n把滚刀的接触外径： 第n把滚刀在贯入深度为hi时的接触外径： 第n把滚刀在贯入深度为hi时刀圈外侧的破岩轮廓宽度： 第n把滚刀的破岩外径： 式中，τn为第n把滚刀的破岩外径，lni为第n把滚刀在贯入深度为hi时刀圈外侧的破岩轮廓宽度。

全文数据：

权利要求：

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