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[发明专利]一种轨迹可调的盾构滚刀受力测量装置和方法-CN202210918338.X在审
发明人：许京伟;刘斌;朱洪涛;刘广源;杨云;吕浩伟 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-08-01 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： G01N3/58 文献下载
摘要：本发明公开了一种轨迹可调的盾构滚刀受力测量装置和方法，属于新一代信息技术领域，其中包括支座、推进系统、驱动系统、岩样箱和滚刀受力测量装置，所述滚刀受力测量装置、推进系统、驱动系统和岩样箱均设置在支座内，所述推进系统和驱动系统的一侧与滚刀受力测量装置固定连接，所述滚刀受力测量装置包括十字形刀盘主梁、刀箱滚刀组合体和无线传输装置，所述十字形刀盘主梁固定连接在滚刀受力测量装置内部；通过滚刀体、C型块和固定块，用于研究多滚刀破岩试验受力状况、不均匀性以及受力规律，为盾构破岩滚刀设计、选用、布置及改进提供依据，也可为施工过程中掘进参数调整、换刀时机选取等提供依据。
一种轨迹可调盾构滚刀受力测量装置方法

[发明专利]基于能量原理的TBM盘形滚刀受力预测方法-CN201410811919.9有效
发明人：宋立玮;郭伟;朱殿华;孙斌;王攀;孙红艳 -专利权人：天津大学
申请日： 2014-12-22 - 公布日： 2017-01-04 - 主分类号： E21D9/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于能量原理的TBM盘形滚刀受力预测方法，包括(1)确定滚刀在破岩过程中的法向推压垂直力FV，切向滚动力FR，侧向力FS；(2)建立破岩过程中的滚刀应力模型；(3)建立滚刀破岩过程中岩石应变模型；(4)建立滚刀与岩石的能量平衡方程：(5)根据建立的能量平衡方程，同时，设岩石的主应力方向与滚刀的柱坐标下的主应力方向相对应，求得滚刀破岩时楔形面上的面力，预测TBM盘形滚刀的受力。本发明针对现有TBM滚刀力学特性中各影响因素的分析与研究现状，提出基于微观能量原理的新的滚刀受力预测方法，旨在通过以往的研究中加入滚刀转速对滚刀受力特性的影响，并对TBM可掘进性的刀盘设计理论提供依据。
基于能量原理 tbm 盘形滚刀受力预测方法

[发明专利]硬岩地层盾构刀盘滚刀布置方法-CN201610291841.1在审
发明人：李金锁;陈家森;吴玉铁;张成龙;周长全;任涛 -专利权人：中铁十八局集团第四工程有限公司;中铁十八局集团有限公司
申请日： 2016-05-05 - 公布日： 2016-09-28 - 主分类号： E21D9/08 文献下载
摘要：一种硬岩地层盾构刀盘滚刀布置方法，对在盾构推进时刀盘扭矩最大处和掌子面岩面对盾构刀盘面板的反作用力进行受力分析，以获得刀盘受力变形最大部位为刀盘最外缘部位，并将此部位的滚刀采用两把18寸滚刀，刀盘其余部位滚刀仍使用17寸滚刀；所述两把18寸滚刀的刀座上安装有可以调整滚刀刀刃贯入度的垫块。本发明可保护扭矩最大的刀盘边缘部位、延长换刀时间、对其余刀具起到保护作用，不仅提高了盾构施工的效率，同时保护了刀盘和盾构施工的安全，技术安全可靠。
地层盾构刀盘滚刀布置方法

[发明专利]一种基于CSM模型的盾构机盘形滚刀磨损速率估算方法-CN202310515258.4在审
发明人：晏启祥;李伟平;周坤;蔡俊华;刘记;任军楠 -专利权人：西南交通大学;广东省铁路规划设计研究院有限公司
申请日： 2023-05-08 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G06F17/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于CSM模型的盾构机盘形滚刀磨损速率估算方法，包括：S1、计算滑动单位长度时盘形滚刀磨损总体积；S2、基于盘形滚刀磨损总体积，计算盘形滚刀转动一圈时滚刀径向的磨损量；S3、根据滚刀径向的磨损量，计算盘形滚刀磨损速率。本发明提供一种以CSM受力模型为基础的盘形滚刀磨损速率估算方法，能在准确、快速地确定盾构盘形滚刀的磨损速率，提高施工效率和安全性。
一种基于 csm 模型盾构机盘形滚刀磨损速率估算方法

[发明专利]盾构机滚刀的更换方法及其更换设备-CN202111676548.4在审
发明人：谢文达;祝思然;陈乔松;王洪东;黄威然;谢小兵;李新明;罗淑仪;王俊彬 -专利权人：广州轨道交通建设监理有限公司
申请日： 2021-12-31 - 公布日： 2022-04-08 - 主分类号： E21D9/08 文献下载
摘要：本发明公开一种盾构机滚刀的更换方法及其更换设备，盾构机滚刀的更换方法包括以下步骤：判断开挖面岩面的岩脊的位置并测量岩脊的高度，以获得开挖面岩面的起伏情况；根据开挖面岩面的起伏情况进行换刀，将已损坏的滚刀进行拆卸；将已磨损但仍可使用的滚刀进行拆卸并安装至刀盘中对应岩脊的部分；将全新的滚刀或磨损较小的滚刀安装至刀盘中除岩脊外的其余部分。该更换方法能够使更换的刀面大面积接触开挖面岩面以进行开挖，避免单个滚刀受力过大而快速磨损，适配性高，降低磨损速率。更换设备包括检测装置和换刀装置以实现刀盘的换刀，且能够使换刀后的刀面拟合于开挖面岩面，避免单个滚刀受力过大而快速磨损，整体使用便捷，工作效率高。
盾构机滚刀更换方法及其设备

[实用新型]一种小刀间距、十字布置TBM中心刀-CN201621361235.4有效
发明人：杨添任;齐志冲;高翔;李坤;张世展 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2016-12-13 - 公布日： 2017-07-21 - 主分类号： E21D9/08 文献下载
摘要：本实用新型提出一种小刀间距、十字布置TBM中心刀，解决了十字布置中心刀的刀间距大、滚刀受力恶劣的问题。本实用新型包括刀盘、中心刀座和双刃滚刀，刀盘与中心刀座连接，双刃滚刀安装在中心刀座上，所述的双刃滚刀包括第一双刃滚刀、第二双刃滚刀、第三双刃滚刀和第四双刃滚刀，中心刀座包括第一刀座、第二刀座、第三刀座和第四刀座；第一双刃滚刀和第二双刃滚刀相互平行布置，第三双刃滚刀和第四双刃滚刀相互平行布置，第一双刃滚刀、第二双刃滚刀、第三双刃滚刀和第四双刃滚刀呈十字布置。本实用新型TBM中心刀，刀间距小，滚刀受力情况优良，破岩效果好，刀具磨损消耗得到改善。
一种小刀间距十字布置 tbm 中心

[发明专利]不同围压下滚刀多源信息状态测试实验台-CN201910090268.1在审
发明人：文勇亮;赵梦媛;姜礼杰;彭飞虎;贺飞;贾连辉 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2019-01-30 - 公布日： 2019-04-12 - 主分类号： G01M13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种不同围压下滚刀多源信息状态测试实验台，解决的技术问题是在隧道掘进过程中滚刀受力情况复杂，实际工况中采用TBM施工时刀具磨损占整个施工成本的1/3，但目前尚且没有能够模拟不同埋深状态下的实际工况下滚刀工作状态时多源信息和剩余寿命的实验装置本发明包括保持架，保持架上设有围压加压装置和可调刀盘，可调刀盘与保持架滑动连接，保持架通过顶升油缸与地基连接。本发明可在实验室环境下真实地模拟不同岩石在不同埋深下掌子面的受力状态，以及在不同埋深下掌子面在盾构机切削时滚刀受力的状态，可通过对滚刀数据采集分析，为实际工况下盾构、TBM的刀盘设计及滚刀安装布置方式等提供技术指导和设计依据
保持架多源信息实际工况下滚刀滚刀埋深可调刀盘状态测试受力围压数据采集分析围压加压装置实验室环境布置方式刀具磨损刀盘设计顶升油缸滚刀安装滑动连接技术指导剩余寿命施工成本实验装置受力状态隧道掘进台本发明盾构机实验台切削盾构地基岩石施工

[发明专利]基于CSM模型的隧道掘进机刀盘有效推力和扭矩计算方法-CN201610798233.X在审
发明人：吴起星;安关峰;刘添俊 -专利权人：广州市市政集团有限公司
申请日： 2016-08-31 - 公布日： 2017-02-08 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于CSM模型的隧道掘进机刀盘有效推力和扭矩计算方法，包括在复合地层中建立全局坐标系来对隧道掘进断面地层进行简化，并在建立的全局坐标系中确定掘进机的刀位参数；根据建立的全局坐标系和掘进机的刀位参数采用CSM模型进行盘形滚刀受力计算；根据盘形滚刀受力计算的结果在复合地层中对隧道掘进机刀盘的有效推力和有效扭矩进行计算；根据隧道掘进机刀盘的有效推力和有效扭矩的计算结果，绘制刀盘旋转掘进一周过程中滚刀受力、刀盘有效推力以及有效扭矩的变化曲线。本发明为隧道掘进机开挖施工过程中刀盘推力与扭矩的合理选择及监控提供了理论依据，更加科学、客观和可靠。本发明可广泛应用于隧道施工领域。
基于 csm 模型隧道掘进机有效推力扭矩计算方法

[实用新型]一种不同围压下滚刀多源信息状态测试实验台-CN201920162231.0有效
发明人：文勇亮;赵梦媛;姜礼杰;彭飞虎;贺飞;贾连辉 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2019-01-30 - 公布日： 2019-08-30 - 主分类号： G01M13/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种不同围压下滚刀多源信息状态测试实验台，解决的技术问题是在隧道掘进过程中滚刀受力情况复杂，实际工况中采用TBM施工时刀具磨损占整个施工成本的1/3，但目前尚且没有能够模拟不同埋深状态下的实际工况下滚刀工作状态时多源信息和剩余寿命的实验装置本实用新型包括保持架，保持架上设有围压加压装置和可调刀盘，可调刀盘与保持架滑动连接，保持架通过顶升油缸与地基连接。本实用新型可在实验室环境下真实地模拟不同岩石在不同埋深下掌子面的受力状态，以及在不同埋深下掌子面在盾构机切削时滚刀受力的状态，可通过对滚刀数据采集分析，为实际工况下盾构、TBM的刀盘设计及滚刀安装布置方式等提供技术指导和设计依据
保持架多源信息实际工况下滚刀滚刀埋深本实用新型可调刀盘状态测试受力围压数据采集分析围压加压装置实验室环境布置方式刀具磨损刀盘设计顶升油缸滚刀安装滑动连接技术指导剩余寿命施工成本实验装置受力状态隧道掘进盾构机实验台切削盾构地基岩石施工

[实用新型]一种新型破岩滚刀-CN201420249255.7有效
发明人：陈雷;赵万新;庞玉申;孔瑞萍 -专利权人：邵祥顺
申请日： 2014-05-15 - 公布日： 2014-09-10 - 主分类号： E21D9/10 文献下载
摘要：一种新型破岩滚刀，涉及隧道掘进中使用的滚刀，用于解决现有盘形滚刀磨损严重、刀具寿命短的问题。本实用新型提供的新型破岩滚刀，采用大直径的刀圈，刀圈安装在盘形滚刀的一侧，工作时，使新型破岩滚刀的刀圈与破岩面的法线成一定夹角，然后保持该夹角并在盘形滚刀上施加压力，在此压力下刀圈将岩石破碎，滚刀刀圈主要克服岩石抗剪强度，且受力较小，对刀圈的磨损和作用力均较小，滚刀的使用寿命长。由于刀圈安装在整个滚刀的一侧，破岩过程中，只有刀圈与破岩面接触，避免了滚刀其它部件与破岩面碰撞造成的寿命变短。
一种新型破岩滚刀

[发明专利]一种具有新型刀具安装方式的小直径刀盘及隧道掘进机-CN202110906592.3在审
发明人：闫志蕊;耿毅德;王浩然;王宏伟;陶磊;李永安 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-08-09 - 公布日： 2021-09-24 - 主分类号： E21D9/11 文献下载
摘要：本案提供的一种具有新型刀具安装方式的小直径刀盘，滚刀安装时，先将楔块和过渡块预装进刀座内，再将滚刀放入刀座的安装位，同时滚刀的端盖与过渡块相配合，以支撑滚刀的端盖下表面；安装压紧块，与滚刀的端盖相配合，通过接触面把滚刀固定，以承受滚刀破岩时的震动及侧向力；锁紧标准件依次贯穿压紧块、过渡块、楔块和刀座并锁紧，最终将滚刀牢牢固定于刀座上。该具有新型刀具安装方式的小直径刀盘，通过改变滚刀的锁紧方式，结构更为紧凑，可有效减小刀座的尺寸，受力较好，可大大提高刀座的使用寿命。同时，保证小直径刀盘刀具的数量和规格尺寸，保持小直径刀盘的掘进效率。本案还提供一种具有上述小直径刀盘的隧道掘进机，具有上述有益效果。
一种具有新型刀具安装方式直径隧道掘进机

[发明专利]一种硬岩掘进机滚刀的保护方法-CN201010181771.7无效
发明人：王亚凡;李建武;李宏亮;黄明普;齐梦学;王雁军;王宝友 -专利权人：中铁十八局集团有限公司
申请日： 2010-05-25 - 公布日： 2011-11-30 - 主分类号： E21D9/10 文献下载
摘要：一种硬岩掘进机滚刀的保护方法，在滚刀孔两侧，并且垂直于滚刀旋转方向各焊接一块保护块。本发明的优点和积极效果：1、减小了滚刀非正常受力，对滚刀和刀盘提供了保护。2、较原来节省大量换刀时间和一定的整修刀盘时间，提高硬岩掘进机利用率。3、提高了硬岩掘进机通过不良地质洞段的适应性。4、简便易行、实施方便。5、具有扩展性和推广性。
一种掘进机保护方法

[实用新型]一种硬岩掘进机滚刀-CN201020203385.9有效
发明人：王亚凡;李建武;李宏亮;黄明普;齐梦学;王雁军;王宝友 -专利权人：中铁十八局集团有限公司
申请日： 2010-05-26 - 公布日： 2011-02-23 - 主分类号： E21D9/11 文献下载
摘要：一种硬岩掘进机滚刀，在滚刀孔两侧并且垂直于滚刀旋转方向各焊接一块保护块。本实用新型的优点和积极效果是：1、减小了滚刀非正常受力，对滚刀和刀盘提供了保护。2、较原来节省大量换刀时间和一定的整修刀盘时间，提高硬岩掘进机利用率。3、提高了硬岩掘进机通过不良地质洞段的适应性。4、简便易行、实施方便。5、具有扩展性和推广性。
一种掘进机

[实用新型]一种高耐磨性盾构机二联滚刀-CN202222687171.9有效
发明人：段晓鹏;石志杰;党攀;褚伟才;王刚 -专利权人：山东拓达工程设备有限公司
申请日： 2022-10-12 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： E21D9/08 文献下载
摘要：本实用新型涉及盾构机用滚刀技术领域，且公开了一种高耐磨性盾构机二联滚刀，包括固定机构和刀具机构，所述刀具机构转动连接于固定机构的内部，所述固定座固定连接于固定机构的底部，所述盖板固定连接于固定座的顶部，该高耐磨性盾构机二联滚刀，通过摩擦盘的形状为倾斜固定于连接柱的水平线上，转动时带动整体改变摩擦方向，从而分散摩擦面，放置岩石卡在刀盘之间，以提高滚刀的碰擦性，使用的寿命更长，减少工作人员更换滚刀的频次，通过破碎块将坚硬的岩石破碎，减少刀盘的受力面，配合固定座内部的喷水口对刀盘进行降温，防止滚刀出现过热崩坏的现象，提高滚刀的使用效果。
一种耐磨性盾构二联

[发明专利]基于掘进参数的复合地层盾构滚刀磨损计算方法、设备及介质-CN202210721483.9在审
发明人：龚振宇;朱国金;占永杰;张文涛;王树英;雷波;肖钢;黄青富;杜学才;向清茂;万宇;施峻峰;普恒;罗朋;冉江陵;武介彬 -专利权人：中铁五局集团有限公司城市轨道交通工程分公司;中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司;中南大学;云南省滇中引水工程建设管理局;云南省滇中引水工程有限公司
申请日： 2022-06-24 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于掘进参数的复合地层盾构滚刀磨损计算方法、设备及介质，方法包括：S1：基于盾构滚刀的磨损机理，根据掘进参数、地质参数和刀盘刀具设计参数，实时计算滚刀在不同地层下与土体之间的摩擦因数；S2：根据摩擦因数，结合滚刀在掌子面的受力分析，基于能量法实时定量确定盾构滚刀的磨损量。本发明根据盾构掘进参数(刀盘扭矩、掘进速度和刀盘转速)反算出滚刀与土体之间的摩擦因数f，从而使得在盾构掘进过程中，可以实时计算出滚刀的磨损高度，根据以往工程施工经验设定磨损高度，当计算出的滚刀磨损高度大于预设定的磨损高度时，及时开仓换刀，保障盾构的安全高效掘进。
基于掘进参数复合地层盾构磨损计算方法设备介质

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