申请/专利权人：盾构及掘进技术国家重点实验室;中铁隧道局集团有限公司;广东粤海珠三角供水有限公司

申请日：2021-05-14

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN113310833B

主分类号：G01N3/56

分类号：G01N3/56

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2021.09.14#实质审查的生效;2021.08.27#公开

摘要：本发明公开了一种隧道掘进机滚刀达到磨损极限可掘进距离预估方法，结合地质勘测和施工路段岩石取样，采用ATA‑IGGI岩石磨蚀伺服实验仪测量不同岩样区间段滚刀材料磨损率，并建立刀盘不同安装位置盘形滚刀径向磨损量与滚刀材料磨损率，盘形滚刀半径和刀刃宽度，盘形滚刀安装位置，盘形滚刀垂直力，施工路段岩样分布距离，刀盘转速和推进速度之间的关系。本发明结合盘形滚刀刀圈失效标准预估盘形滚刀可掘进距离，从而为盾构掘进机施工中滚刀磨损判断与换刀提供参考。

主权项：1.一种隧道掘进机滚刀达到磨损极限可掘进距离预估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，通过现场地质勘测和地质取样，确定隧道施工路段岩样分布区间和区间段距离；步骤2，将岩样加工为磨蚀实验标准形状和尺寸的标准岩样；步骤3，通过ATA-IGGI岩石磨蚀伺服实验仪进行磨蚀实验，计算不同岩样下滚刀材料磨损率；步骤4，利用磨蚀性与滚刀磨损量关系，计算各岩样区间段滚刀径向磨损量，所述磨蚀性与滚刀磨损量关系如下：Ii为滚刀材料磨损率，Wi为滚刀每转1圈摩擦力做功，R0为盘形滚刀半径，T0为盘形滚刀刀刃宽度，Li为所取岩样区间段长度，ni为所取岩样区间段刀盘转速，vi为所取岩样区间段隧道掘进机推进速度，Rj为盘形滚刀在刀盘上的安装半径；步骤5，对各岩样区间段滚刀径向磨损量求和，根据结果判断滚刀是否达到磨损极限并确定滚刀达到磨损极限岩样区间段，具体判断步骤如下：滚刀径向磨损量报废标准为Xb，根据滚刀报废磨损标准预估滚刀达到磨损报废所在岩样区间段，若在k段滚刀径向磨损量之和∑Xk首次大于滚刀径向磨损量报废标准Xb，可以判断滚刀在该岩样分布路段滚刀磨损报废，该岩样区间段滚刀磨损至报废径向磨损量为Xy，步骤6，计算滚刀达到磨损极限岩样区间段滚刀可掘进距离，计算方法为：若在k段岩样分布区间，滚刀径向磨损量达到磨损极限，此段岩样区间可掘进距离为Ly，步骤7，计算已掘进岩样区间段和滚刀磨损极限岩样区间段可掘进距离之和，预估滚刀达到磨损极限掘进距离。

全文数据：

权利要求：

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