[发明专利]一种基于CAI值的TBM滚刀磨损预测方法

摘要

本发明涉及一种基于CAI值的TBM滚刀磨损预测方法，属于滚刀磨损量预测领域。本发明的方法包括如下步骤：步骤一、通过岩石磨性蚀试验测定岩石CAI值，同时进行滚刀刀圈磨损系数测定试验；步骤二、在步骤一基础上，应用回归分析法，构建基于岩石CAI值的滚刀磨损预测模型；步骤三、进行滚刀刀圈寿命预测及工程耗刀量预测。本发明是在滚刀磨损试验基础上，应用回归分析法，建立一种基于岩石CAI系值的盘形滚刀磨损量预测模型；在此基础上，以滚刀磨损速率(即磨损系数)与CAI值为核心参数，得到适用于工程实际的滚刀寿命预测模型，以期对工程招标、TBM施工中滚刀的检查与更换具有一定的借鉴意义。

主权项

1.一种基于CAI值的TBM滚刀磨损预测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一、通过岩石磨性蚀试验测定岩石CAI值，同时进行滚刀刀圈磨损系数测定试验；步骤二、在步骤一基础上，应用回归分析法，构建基于岩石CAI值的滚刀磨损预测模型；步骤三、进行滚刀刀圈寿命预测及工程耗刀量预测，上述步骤三包括：通过分析滚刀破岩过程和磨损系数定义，推导出滚刀磨损量计算公式：其中，m：盘形滚刀刀圈磨损量；K_s：磨损系数；N：刀盘掘进转数；R_i：盘形滚刀安装半径；L：掘进距离；V：刀盘掘进速度；P：盘形滚刀破岩贯入度；根据公式(1)推出磨损系数计算表达式：根据公式(2)推导出单把盘形滚刀寿命计算公式：其中，L：掘进距离；Ks0：滚刀磨损标准；Ks：磨损系数；Ri：盘形滚刀安装半径；P：盘形滚刀破岩贯入度；C：调整系数，调整系数：尽管采用实际施工参数作为磨损试验条件，但受试验台条件限制不能保证试验与实际施工完全拟合，由此产生的滚刀寿命差别引入系数C调整，称为寿命调整系数，通过施工数据分析出不同安装半径的盘形滚刀使用寿命L’，通过试验结果计算出相应安装半径刀具寿命L，定义寿命调整系数C＝L’/L<1。