近日,盾构及掘进技术国家重点实验室队利用自主研制的TTBM掘进模态综合实验平台,围绕《基于破岩比能理论的最优掘进参数选取实验研究》及《TBM掘进模态综合实验平台升级改造性能评价及刀盘载荷分布规律研究》等科研课题,开展大型台架实验。
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。
上半年,实验室对该实验平台进行升级再造,对平台的刀盘、刀座、密封和数据测量系统进行了升级,大幅提升了平台的功能。在刀盘刀具方面,平台采用了直径2.5米的新制刀盘,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和分层破岩功能;在量测监控方面,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。