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国家重点实验室完成TBM掘进模态综合实验平台升级再造
日期: 2020-07-06

近日,盾构及掘进技术国家重点实验室对其主要实验试验平台——TBM掘进模态综合实验平台进行了升级再造,使其配备了新制的多功能刀盘以及更精准的测量监测系统、电气控制系统和更可靠的密封润滑系统。

TBM掘进模态综合实验平台是实验室开展盾构TBM多刀具破岩研究的关键实验装备,它相当于一台盾构TBM最核心的破岩部件——刀盘、刀具和轴承结构。在运行时,平台刀盘旋转切割前方岩箱内的土体或岩体,同时向管理系统反馈实时数据,从而模拟盾构TBM刀盘破岩破土的情况。此外,平台还可以根据实验需求,通过改变岩石种类、刀具材料、刀刃距离、切削速度等变量,对破岩效率和刀具使用寿命进行分析,从而为不同的工程提供最合适的施工刀具布置选择。

此次,实验室主要针对平台的刀盘、刀座、密封和数据测量系统进行了升级再造,大幅提升了平台的功能。刀盘刀具方面平台采用了直径2.5米的新刀盘,可安装17寸、18寸和19寸的单刃和双刃滚刀,最大总刀高差120毫米,可实现多种刀具布置方式分层破岩功能量测监控方面平台在原有多滚刀整体测力的基础上,实现了对单把滚刀的荷载和转速的测量,数据更加精确;在电气控制方面,刀盘推进速度以及刀盘转速实现了闭环自动控制和开环手动控制,功能更加丰富。此外,平台还对密封系统进行了升级,实现了系统自动润滑,增强了密封效果,同时增加了喷淋除尘装置,更加稳定环保健康。

2019年1月起,实验室研发人员就开始进行资料收集调研、结构研发、系统开发、集成设计工作,并于近日基本完成了平台的升级再造。接下来,研发人员将开展全断面岩石多滚刀破岩实验和不同刀刃间距多滚刀破岩实验,对平台改造效果进行验证,探寻盾构TBM刀盘载荷分布规律,为盾构TBM刀盘刀具优化设计提供理论依据和实验支撑。

据悉,该平台为多所高校、科研院所以及设计、制造和施工单位提供过实验试验服务,其中包括以色列红线地铁盾构切桩实验、宁波地铁横向联络通道掘进机实验、宁波高速公路盾构切割排水板实验等为特殊工况隧道施工提供了宝贵的科研数据和设计经验,为隧道及地下工程创新和基础研究提供了平台基础

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