[实用新型]一种盾构滚刀试验台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种盾构掘进机用试验设备，具体涉及一种用于在水平方向和竖直方向全方位模拟施工现场岩石盾构过程、检测滚刀破岩性能的盾构滚刀试验台，属于建筑机械领域。

背景技术

盾构掘进机是实现破岩、出渣、运输、支护等作业功能的大型隧道掘进装备，其具有安全、快速、高效、对环境破坏小、不受气候影响等特点，因而广泛应用于铁路、水电、公路、地铁和市政等隧道工程。在盾构掘进机刀具设计与研究的工作中，盾构用滚刀的破岩机理、效率与磨损机理是理论基础，同时施工现场的实际施工掘进参数也具有不可或缺的参考意义，因此滚刀试验装置的研发和配置十分重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种盾构滚刀试验台，在水平方向和竖直方向上全方位模仿滚刀实际破岩过程，在不同破岩速度和贯入度的条件下对试验中的滚刀进行受力测试，确定滚刀破岩过程中的破岩机理和磨损机理，研究滚刀滚压速度、贯入度、围岩特性、刀具尺寸对刀具受力影响的规律，为刀盘刀具的结构优化和提高效率提供依据，同时通过对现场施工工况的模拟，确定最合理的施工参数。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种盾构滚刀试验台，其包括：钢模结构体支承装置、钢模结构体、滚刀刀盘、掘进机、拉杆、主顶进装置、数据采集处理系统和液压系统；所述掘进机通过所述拉杆与所述钢模结构体支承装置水平连接，所述钢模结构体安装固定于所述钢模结构体支承装置上，所述滚刀刀盘焊接固定于所述掘进机的前端且与该钢模结构体相对；所述主顶进装置连接于所述掘进机的后端，所述液压系统连接该主顶进装置并且驱动该主顶进装置推进所述掘进机进行水平位移，所述数据采集处理系统采集试验参数并传输至电脑进行分析。

进一步地，所述的滚刀刀盘包括刀盘结构体、若干滚刀箱和若干滚刀刀具；所述刀盘结构体固定于所述掘进机的前端，所述滚刀箱焊接固定于该刀盘结构体上，所述滚刀刀具一一分别安装于该滚刀箱内。

进一步地，所述的钢模结构体作为所述滚刀刀具切削的试验对象，该钢模结构体包括钢模、多块大块石材、灌浆料和碎石；所述多块大块石材为扇形，其拼接成环形且置于所述钢模的内腔中，各大块石材的块体之间的缝隙由所述碎石和所述灌浆料充填，所述多块大块石材和碎石的无侧限抗压强度值与项目目标石料的无侧限抗压强度值相同。

进一步地，所述的多块大块石材为由施工现场带回的扇形大石材，所述碎石为由施工现场带回的与所述大块石材材料相同的小块碎石材料。

进一步地，所述的滚刀刀具的切削运动方向为水平或竖直。

本实用新型具有如下优点：

1.所述试验台可以进行水平方向和竖直方向的全方位切削试验，试验结果可靠度高；

2.结构合理、简单，可调整性强；

3.适用范围广泛，钢模结构体内可填充任意类型任意强度的软土或岩石，切削对象简单易得；

4.试验结果精确度高，可直接使用与施工现场环境；

5.试验快速、可靠，安全系数极高。

总之，本实用新型具有结构简单、性能全面、适应性强、还原度高和实验结果精确的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型滚刀刀盘的结构示意图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为本实用新型钢模结构体的结构示意图。

图5为图4的B-B剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

请参阅图1，图示盾构滚刀试验台包括钢模结构体支承装置1、钢模结构体2、滚刀刀盘3、掘进机4、拉杆5、主顶进装置6、数据采集处理系统7和液压系统8。

所述掘进机4通过所述拉杆5与所述钢模结构体支承装置1水平连接。所述钢模结构体2安装固定于所述钢模结构体支承装置1上，作为所述滚刀刀盘3试验切削的对象。所述滚刀刀盘3通过焊接固定安装于所述掘进机4的前端，并且与该钢模结构体2相对。所述主顶进装置6连接于所述掘进机4的后端。所述液压系统8连接该主顶进装置6，并且驱动该主顶进装置6进而推进所述掘进机4进行水平位移。所述数据采集处理系统7采集试验参数并传输至电脑进行分析。