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大直径盾构掘进风险分析及对特大直径盾构挑战的思考 被引量：61
1
作者 钱七虎 陈健 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第2期157-164,共8页
目前,基于建设规模和设计功能的需求,特大直径盾构已多次应用于铁路、公路、城市轨道交通、地下管廊等领域隧道工程建设。初步统计了国内外15.5 m以上的特大直径盾构隧道工程,总结了大直径盾构在掘进过程中的主要风险及常见问题,包括主... 目前,基于建设规模和设计功能的需求,特大直径盾构已多次应用于铁路、公路、城市轨道交通、地下管廊等领域隧道工程建设。初步统计了国内外15.5 m以上的特大直径盾构隧道工程,总结了大直径盾构在掘进过程中的主要风险及常见问题,包括主轴承损坏失效、盾构管片拼装脱出盾尾后上浮、刀具磨损随盾构直径增大而加剧、刀盘前泥饼粘结、渣土滞排、刀盘升温等,并结合案例分析其原因。针对特大直径盾构带来的事故风险,从土压盾构与泥水盾构主轴承密封问题、管片盾尾脱出后上浮风险、常压刀盘与常规刀盘的选择、泥饼粘结和渣土滞排难题、预探前方复杂地质、海中基岩爆破及注浆固结辅助处理等方面提出思考和建议。 展开更多
关键词 大直径盾构 主轴承密封 管片上浮 刀具磨损 泥饼粘结 渣土滞排 常规刀盘 常压刀盘 地质预探 基岩爆破 注浆固结
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基于CSM模型的硬岩TBM滚刀磨损预测方法 被引量：28
2
作者 李刚 朱立达 +1 位作者 杨建宇 王宛山 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期32-35,共4页
为解决硬岩TBM在掘进时滚刀磨损检测难的问题,以岩石断裂力学为理论基础,深入分析了TBM滚刀的破岩机理,并基于Colorado school of mincs(CSM)模型提出了一种新的滚刀磨损预测方法。通过滚刀与岩石相互作用的力学模型,利用刀盘比能预测... 为解决硬岩TBM在掘进时滚刀磨损检测难的问题,以岩石断裂力学为理论基础,深入分析了TBM滚刀的破岩机理,并基于Colorado school of mincs(CSM)模型提出了一种新的滚刀磨损预测方法。通过滚刀与岩石相互作用的力学模型,利用刀盘比能预测了滚刀的磨损。结合秦岭隧道工程实例,对滚刀磨损水平进行了量化研究,预测结果与实际情况相符,从而验证了模型的有效性。 展开更多
关键词 全断面硬岩掘进机 滚刀 滚刀磨损 磨损预测模型
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复杂地层大直径泥水盾构刀具磨损规律分析 被引量：26
3
作者 李雪 周顺华 周俊宏 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期868-873,共6页
分析了南京某越江泥水盾构隧道施工过程中8次换刀刀具磨损情况。对切削刀刀具磨损进行系统分类,分为两大类、九小类;研究得出：粉细砂地层中刀具磨损较小,该地层中刀具磨损过程分为三阶段,先行刀容许切削轨迹长为1 300 km;砂卵石地层刀... 分析了南京某越江泥水盾构隧道施工过程中8次换刀刀具磨损情况。对切削刀刀具磨损进行系统分类,分为两大类、九小类;研究得出：粉细砂地层中刀具磨损较小,该地层中刀具磨损过程分为三阶段,先行刀容许切削轨迹长为1 300 km;砂卵石地层刀具磨损严重,该地层刀具磨损过程分为两阶段,距离刀盘中心最远处刀具磨损普遍严重,随着掘进断面砂卵石含量比例增加刀具磨损相应增大,先行刀容许切削轨迹长为180-230 km,研究得出在砂卵石地层中刀具磨损的包络线。 展开更多
关键词 盾构施工 砂卵石地层 刀具磨损 磨损分类
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全断面隧道掘进机刀具异常磨损的识别分析 被引量：17
4
作者 赵维刚 刘明月 +1 位作者 杜彦良 张筑平 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期150-153,共4页
针对全断面隧道掘进机(TBM)施工过程中刀具过度磨损或异常磨损的识别问题,在分析TBM掘进效率影响因素和进行掘进状况无监督模式识别的基础上,利用现场掘进数据,得到场切深指数fFPI和切割系数C在不同掘进状况下的相互影响规律,据此提出... 针对全断面隧道掘进机(TBM)施工过程中刀具过度磨损或异常磨损的识别问题,在分析TBM掘进效率影响因素和进行掘进状况无监督模式识别的基础上,利用现场掘进数据,得到场切深指数fFPI和切割系数C在不同掘进状况下的相互影响规律,据此提出以两者作为TBM刀具异常磨损的二维特征识别参量,确定了此空间中的刀具异常磨损决策阈值。TBM刀具磨损的预测和异常磨损识别方法的确定,对于保障TBM的安全掘进以及提高其利用率和经济性具有重要意义。 展开更多
关键词 全断面隧道掘进机(TBM) 刀具磨损 识别 场切深指数 切割系数 秦岭隧道
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钛合金高速铣削刀具磨损的试验研究 被引量：15
5
作者 张义平 《工具技术》 北大核心 2007年第1期55-59,共5页
通过高速铣削钛合金TC4的切削试验,讨论了切削参数、刀具材料等对刀具磨损的影响。
关键词 钛合金 高速铣削 刀具磨损
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高强度高磨蚀地层TBM滚刀破岩与磨损研究 被引量：16
6
作者 洪开荣 《隧道与地下工程灾害防治》 2019年第1期64-73,共10页
针对引汉济渭秦岭隧洞岭南TBM工程面临的高强度高磨蚀地层TBM掘进困难、刀具消耗严重的问题,通过分析TBM前2 000 m试掘进段掘进参数与刀具消耗,提出掘进参数存在推力偏大、贯入度过大,转速较低、扭矩偏小的问题,不利于滚刀使用寿命、限... 针对引汉济渭秦岭隧洞岭南TBM工程面临的高强度高磨蚀地层TBM掘进困难、刀具消耗严重的问题,通过分析TBM前2 000 m试掘进段掘进参数与刀具消耗,提出掘进参数存在推力偏大、贯入度过大,转速较低、扭矩偏小的问题,不利于滚刀使用寿命、限制了TBM掘进速度;另外发现刀盘43#刀位附近刀具数量不足、区域耐磨性不够,刀盘刮碴不及时、刀具二次磨损严重等也是导致刀具消耗过快的原因。通过开展高强度硬岩滚刀破岩试验,发现刀刃间距在80～130 mm范围内均可实现有效破岩,但刀刃间距与贯入度比值S/p为25～30时,TBM破岩比能较低、破岩效率较高;通过开展高磨蚀地层缩尺滚刀磨损实验,发现滚刀破岩存在质量磨损速率急剧增加的临界贯入度,采用圆角刃滚刀可以有效降低滚刀磨损。研究结果可为如引汉济渭等高强度高磨蚀地层TBM刀盘刀具的设计和掘进参数的控制提供参考与借鉴。 展开更多
关键词 高强度硬岩 高磨蚀地层 TBM 引汉济渭 滚刀破岩 刀具磨损
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复杂地质条件下TBM刀具失效形式及原因分析与应对措施 被引量：13
7
作者 冯欢欢 王树英 +3 位作者 杨露伟 杨延栋 王文超 夏明 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第1期130-136,共7页
为研究分析复杂地质条件、不合理掘进参数等与TBM刀具异常损坏、刀具消耗的关系,以利于TBM掘进效率和施工成本的控制,在系统阐述TBM刀具常见失效形式的基础上,研究分析总推力、刀盘转速、刀具贯入度等掘进参数及不同围岩单轴抗压强度、... 为研究分析复杂地质条件、不合理掘进参数等与TBM刀具异常损坏、刀具消耗的关系,以利于TBM掘进效率和施工成本的控制,在系统阐述TBM刀具常见失效形式的基础上,研究分析总推力、刀盘转速、刀具贯入度等掘进参数及不同围岩单轴抗压强度、石英质量分数等地质参数对刀具磨损及异常损坏的影响规律。以引汉济渭秦岭隧洞和中天山隧道工程为例,对刀具消耗及失效形式进行统计分析,并从刀具选型、检查及维修等方面,提出针对性的优化方法。最后,基于目前刀具配置及监测技术存在不足的现状,提出应进一步研发刀间距可调的刀具配置技术,以确保不同地质条件下的刀具破岩效率;同时,加强对TBM工作环境具有较强适应性的新型刀具状态监测系统的研发及应用。 展开更多
关键词 隧道 TBM 滚刀 复杂地质 掘进参数 刀具失效 刀具磨损
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全断面硬岩地层盾构掘进问题分析及解决措施 被引量：15
8
作者 杨梅 《铁道建筑技术》 2015年第5期54-57,共4页
以东莞~惠州城际轨道交通GZH-3标为依托,介绍了盾构在120~150 MPa的全断面硬岩地层中掘进时遇到的盾体被卡、刀具被磨损、管片上浮、错台及管片漏水等问题,同时对其原因进行了具体分析,给出了详细的解决措施;后续施工生产速度及工程质... 以东莞~惠州城际轨道交通GZH-3标为依托,介绍了盾构在120~150 MPa的全断面硬岩地层中掘进时遇到的盾体被卡、刀具被磨损、管片上浮、错台及管片漏水等问题,同时对其原因进行了具体分析,给出了详细的解决措施;后续施工生产速度及工程质量均取得了良好效果,在类似工程中具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 全断面硬岩 盾构掘进 刀具磨损 错台 漏水
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PCBN刀具的磨损机理和干切削GCr15时的磨损与寿命 被引量：9
9
作者 刘献礼 肖露 +4 位作者 侯世香 严复钢 李振加 吕子涛 王锡山 《工具技术》 北大核心 2002年第5期3-7,共5页
研究了PCBN刀具的磨损机理和磨损形式。通过对干切削GCr15轴承钢时刀具的磨损形式及寿命进行试验研究 ,得出了工件硬度、切削速度对PCBN刀具磨损的影响规律以及工件硬度在临界硬度附近时刀具磨损速度最快的结论。加工两种硬度工件时的... 研究了PCBN刀具的磨损机理和磨损形式。通过对干切削GCr15轴承钢时刀具的磨损形式及寿命进行试验研究 ,得出了工件硬度、切削速度对PCBN刀具磨损的影响规律以及工件硬度在临界硬度附近时刀具磨损速度最快的结论。加工两种硬度工件时的刀具寿命方程表明 ,切削速度对PCBN刀具寿命的影响小于对硬质合金及陶瓷刀具寿命的影响。 展开更多
关键词 PCBN刀具 磨损机理 磨损 寿命 干式切削 轴承钢
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TBM掘进刀具磨损实时监测技术及刀盘振动监测分析 被引量：14
10
作者 张晓波 刘泉声 张建明 《隧道建设》 北大核心 2017年第3期380-385,共6页
受制于施工环境,TBM(tunnel boring machine)刀具磨损及刀盘振动实时监测问题一直难以解决。基于此,对滚刀和刮刀分别提出了基于电涡流传感器及电阻格栅的磨损实时监测系统,并通过试验建立了输出电压信号与磨损量之间的关系;同时,对吉... 受制于施工环境,TBM(tunnel boring machine)刀具磨损及刀盘振动实时监测问题一直难以解决。基于此,对滚刀和刮刀分别提出了基于电涡流传感器及电阻格栅的磨损实时监测系统,并通过试验建立了输出电压信号与磨损量之间的关系;同时,对吉林引松工程直径为8.03 m的隧道掘进机进行刀盘振动现场监测,并对振动响应进行时域及频域分析。结果表明:在一定地质条件下,随着贯入度的增大,刀盘振动值逐渐变大;刀盘空转频域曲线表现为局部峰值、整体幅值较小的特点,正常掘进时振动幅值明显较大的几个频率范围与刀盘空转时几个波峰对应的频率范围相同,在制作刀盘时其固有频率要尽量避开这几个频率范围,防止产生共振。 展开更多
关键词 TBM 刀具磨损 电涡流传感器 电阻格栅 刀盘振动监测 振动响应分析
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全断面岩石隧道掘进机滚刀磨损影响因素分析 被引量：12
11
作者 杨延栋 陈馈 +1 位作者 郭璐 李星 《隧道建设》 北大核心 2016年第11期1394-1400,共7页
为了有效控制和降低全断面岩石隧道掘进机施工时滚刀的磨损,较准确地预测滚刀的磨损量,通过室内实验和现场实验从地质影响因素和机械影响因素2个方面对滚刀磨损问题进行了分析。通过水泥试样实验,得出等效石英含量EQC和单轴抗压强度UCS... 为了有效控制和降低全断面岩石隧道掘进机施工时滚刀的磨损,较准确地预测滚刀的磨损量,通过室内实验和现场实验从地质影响因素和机械影响因素2个方面对滚刀磨损问题进行了分析。通过水泥试样实验,得出等效石英含量EQC和单轴抗压强度UCS单独对岩石磨蚀性的影响规律;通过现场岩样实验,得出两者共同对岩石磨蚀性的影响规律。通过对比进口与国产TBM的刀盘刀具布置,得出滚刀破岩面积对磨损速率的影响规律;通过统计现场掘进参数与刀具磨损数据,得出场切深指数FPI对滚刀平均磨损速率的影响规律。研究结果表明:岩石对滚刀磨损的地质影响是岩石等效石英含量和单轴抗压强度共同作用的结果;破岩面积是刀盘刀具设计参数对滚刀磨损的敏感指标;场切深指数是设备掘进参数对滚刀磨损的敏感指标。 展开更多
关键词 全断面岩石隧道掘进机(TBM) 盘形滚刀 刀具磨损 影响因素 敏感指标
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狮子洋隧道围岩磨蚀性研究 被引量：12
12
作者 杨志勇 江玉生 +1 位作者 冯吉利 凌立静 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 北大核心 2012年第3期311-315,共5页
岩石磨蚀性通常以岩石磨蚀性指数CAI(cerchar abrasivity index)值来表示,它是反映盾构刀盘和刀具磨损的重要指数。以广深港客运专线狮子洋隧道工程为背景,对同等风化程度下的岩石进行Cerchar磨蚀性实验和岩石矿物X射线衍射分析实验,确... 岩石磨蚀性通常以岩石磨蚀性指数CAI(cerchar abrasivity index)值来表示,它是反映盾构刀盘和刀具磨损的重要指数。以广深港客运专线狮子洋隧道工程为背景,对同等风化程度下的岩石进行Cerchar磨蚀性实验和岩石矿物X射线衍射分析实验,确定岩石磨蚀性指数CAI值和岩石矿物成分,并对岩石矿物组成与磨蚀性指数CAI值进行相关性分析。研究结果表明,同等风化程度下的岩石,岩石矿物组成对磨蚀性影响较大,岩石矿物加权硬度值H与CAI值有非常好的线性关系,且线性相关性要高于岩石等效石英含量Qeq与CAI值的线性相关性,岩石矿物加权硬度值更能准确地反映岩石矿物组成对磨蚀性的影响。狮子洋隧道围岩中砂岩磨蚀性最强,对刀具的磨损较大。另外狮子洋隧道围岩含有大量的砂粒胶结物,盾构施工过程中会产生大量的石英含量较高的岩粉,这些岩粉进入循环的泥水中,会对盾构刀盘、刀具和泥水管道造成一定的磨损。 展开更多
关键词 盾构 CAI值 矿物加权硬度 岩石磨蚀性 刀具磨损
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硬岩隧道TBM施工中的典型掘进破岩难题与对策 被引量：7
13
作者 周子龙 董晋鹏 +2 位作者 王少锋 蔡鑫 周凯 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1297-1317,共21页
全断面岩石掘进机(TBM)在硬岩、极硬岩隧道掘进过程中存在岩爆灾害、滚刀磨损、低掘进速率等典型掘进破岩难题,严重影响隧道的安全高效施工。因此,查明产生这些典型难题的原因并提出相应的对策至关重要。本文首先从岩石硬度、单轴抗压... 全断面岩石掘进机(TBM)在硬岩、极硬岩隧道掘进过程中存在岩爆灾害、滚刀磨损、低掘进速率等典型掘进破岩难题,严重影响隧道的安全高效施工。因此,查明产生这些典型难题的原因并提出相应的对策至关重要。本文首先从岩石硬度、单轴抗压强度、岩石脆性及耐磨性等角度分析了隧道硬岩的相关特征,并阐明了其对各典型掘进破岩难题的影响规律。随后结合国内外隧道施工案例提出了相应的对策:岩爆灾害可采用岩爆监测和岩爆防控相结合的方法进行预防和治理;滚刀磨损通过优化滚刀参数、改良刀圈材料、涂覆刀圈涂层以延长其使用寿命;掘进速率低的难题可通过优化滚刀布置设计、增加刀盘推力及扭矩、增设辅助破岩手段等措施改良。最后,从TBM与隧道围岩的相互作用机理、TBM隧道施工信息化建设、TBM掘进智能控制和优化决策等方面对未来硬岩隧道的掘进提出了几点展望。 展开更多
关键词 硬岩 TBM 岩爆 滚刀磨损 掘进速率
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泥岩地层常压刀盘盾构的掘进策略与分析 被引量：10
14
作者 周文波 吴惠明 赵峻 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期8-15,共8页
泥岩地层盾构施工面临着掘进效率低、刀具磨损快等诸多严峻挑战。虽然常压刀盘换刀技术提高了盾构刀具更换效率,避免了高压条件下刀具更换的风险,但不可避免地带来了更加严重的刀盘泥饼淤结问题,加速了刀具的磨损。文章依托武汉三阳路... 泥岩地层盾构施工面临着掘进效率低、刀具磨损快等诸多严峻挑战。虽然常压刀盘换刀技术提高了盾构刀具更换效率,避免了高压条件下刀具更换的风险,但不可避免地带来了更加严重的刀盘泥饼淤结问题,加速了刀具的磨损。文章依托武汉三阳路过江隧道工程,对施工期间的技术难点与针对性对策进行研究,通过对现场的监测数据进行参数化分析,总结评价刀具配置优化、中心冲刷系统改制、化学除泥饼等方法对提高盾构掘进效率的作用。研究表明,采用提出的针对性优化方法,可以有效提高隧道掘进效率,降低换刀频率,减少停机风险。 展开更多
关键词 超大直径盾构 常压刀盘 泥岩地层 掘进策略 换力技术 磨损 化学除泥饼
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盾构机刀具选型及布置 被引量：8
15
作者 吴艳华 刘德全 盛少琴 《广东造船》 2013年第1期54-56,36,共4页
从工程上看,盾构系统最重要的部分在于刀具的选用和布置,刀具是否适用于工程地质条件将直接影响盾构机的掘进效果。本文从盾构机刀具类型、刀具配置以及刀具布置需要考虑的各项因素,分析盾构机刀具的选型和布置。
关键词 刀具 刀具布置 刀具高度 刀具磨损
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频带能量特征法在声发射刀具磨损监测系统中的应用 被引量：7
16
作者 聂鹏 王东磊 +1 位作者 徐涛 关山 《工具技术》 2009年第2期24-27,共4页
基于对声发射(AE)信号特点的分析和小波包分解理论对不平稳信号特征提取的优势,提出一种利用AE信号的能量变化来监测刀具磨损状态的方法。该方法利用db8小波基对AE信号进行5层小波包分解,将分解后各频带上的能量值作为特征参数,并组成... 基于对声发射(AE)信号特点的分析和小波包分解理论对不平稳信号特征提取的优势,提出一种利用AE信号的能量变化来监测刀具磨损状态的方法。该方法利用db8小波基对AE信号进行5层小波包分解,将分解后各频带上的能量值作为特征参数,并组成特征向量。分别提取在新刀和刀具磨损状态下的特征向量,根据其变化即可判别刀具磨损的程度。试验结果验证了该方法在刀具磨损判析中的可用性。 展开更多
关键词 刀具磨损 声发射信号 小波包分解 频带能量 特征提取
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大理岩磨擦试验及隧道掘进机刀具磨损分析——锦屏二级水电站引水隧洞工程 被引量：9
17
作者 龚秋明 佘祺锐 丁宇 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1196-1201,共6页
作者对锦屏二级水电站隧道掘进机施工引水隧洞沿线各大理岩岩组取样后在室内进了岩石的Cerchar磨擦试验,对试验结果进行了分级评价.通过对现场施工中的滚刀磨损数据分析表明,各大理岩岩组对刀具的磨擦性普遍较低,对刀具的正常磨损少,与... 作者对锦屏二级水电站隧道掘进机施工引水隧洞沿线各大理岩岩组取样后在室内进了岩石的Cerchar磨擦试验,对试验结果进行了分级评价.通过对现场施工中的滚刀磨损数据分析表明,各大理岩岩组对刀具的磨擦性普遍较低,对刀具的正常磨损少,与磨擦试验结果一致;但由于隧道掘进机开挖过程中掌子面不平整,造成了大量滚刀的异常破坏. 展开更多
关键词 Cerchar磨擦试验 大理岩 滚刀磨损 引水隧洞 隧道掘进机
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义齿用预烧结氧化锆高速铣削时刀具磨损及寿命预测 被引量：7
18
作者 雷小宝 廖文和 +2 位作者 谢峰 郑侃 赵吉文 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期567-572,578,共7页
为了准确判断和预测义齿铣削加工过程中刀具的磨损状况及磨损趋势,通过对义齿用预烧结氧化锆陶瓷进行系统的高速铣削加工试验,研究了切削参数及切削时间对刀具磨损的影响。按等时间间隔采集实测的刀具磨损数据,给出不同铣削速度下的刀... 为了准确判断和预测义齿铣削加工过程中刀具的磨损状况及磨损趋势,通过对义齿用预烧结氧化锆陶瓷进行系统的高速铣削加工试验,研究了切削参数及切削时间对刀具磨损的影响。按等时间间隔采集实测的刀具磨损数据,给出不同铣削速度下的刀具磨损曲线,基于灰色理论建立了刀具铣削磨损量的灰色预报模型(GM(1,1)),并对特定工况下的刀具磨损量及其寿命进行了预报,理论计算及试验验证表明预测值与实测值吻合较好,所建模型精度较高,能很好地满足铣削预烧结氧化锆陶瓷义齿时刀具寿命的预测要求,为合理使用、更换铣刀,保证义齿工件的加工质量提供了可靠依据。 展开更多
关键词 预烧结氧化锆 高速铣削 TiAlN涂层铣刀 灰色理论 刀具磨损 刀具寿命 预测模型
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摄影测量在盾构刀具磨损检测中的应用 被引量：8
19
作者 石振明 刘鎏 +3 位作者 邓非 管圣功 赵小鹏 姚占虎 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期165-172,178,共9页
盾构刀具磨损是影响盾构施工质量和进度的关键问题,带压换刀作业的安全风险大、费用高昂、作业工期长。目前常规的刀具磨损检测方法存在风险大、效果不佳、精确度不够等缺点,而摄影测量技术的发展为盾构刀具磨损检测提供了新的思路。文... 盾构刀具磨损是影响盾构施工质量和进度的关键问题,带压换刀作业的安全风险大、费用高昂、作业工期长。目前常规的刀具磨损检测方法存在风险大、效果不佳、精确度不够等缺点,而摄影测量技术的发展为盾构刀具磨损检测提供了新的思路。文章结合泥水盾构隧道施工特点,将摄影测量技术应用于盾构刀具的可视化检测中,利用经过三维控制场标定的摄像装置,采集盾构施工中刀具的影像数据,通过与盾构精密三维模型的定向操作,借助三维可视化平台和影像分析对刀具的磨损情况进行定量检测,实现了盾构刀具虚拟可视化集成显示和磨损情况的数字化评估。该研究成果为实现盾构刀具磨损检测提供了理论基础和软件支持,具有一定的经济效益及工程意义。 展开更多
关键词 盾构 刀具磨损 摄影测量 检测
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基于刀盘摩擦扭矩参数的刀具磨损状态识别 被引量：8
20
作者 左翠凤 唐德高 +1 位作者 戎晓力 廖斌 《隧道建设》 北大核心 2016年第3期344-348,共5页
盾构在砂卵石地层掘进时,刀具磨损量大一直是困扰施工的难题。从土压平衡盾构的工作原理及砂卵石地层特性2方面分析刀盘扭矩的构成,并通过数学和力学分析建立了摩擦扭矩计算模型。以成都地铁3号线红牌楼南站—红牌楼站区间为研究背景,... 盾构在砂卵石地层掘进时,刀具磨损量大一直是困扰施工的难题。从土压平衡盾构的工作原理及砂卵石地层特性2方面分析刀盘扭矩的构成,并通过数学和力学分析建立了摩擦扭矩计算模型。以成都地铁3号线红牌楼南站—红牌楼站区间为研究背景,依托盾构施工安全风险监控系统,对计算模型进行验证;分析刀具磨损时,根据地质条件将摩擦扭矩进行分段计算,同时将摩擦扭矩除以总扭矩得到摩擦比例系数,运用比例系数跟踪判断刀具磨损程度。研究结果表明,砂卵石地层中构成刀盘扭矩的主要组分是刀盘正面、背面和侧面上的摩擦扭矩;摩擦扭矩计算模型符合工程实际;得到的摩擦比例系数与换刀形态具有较好的对应性,可定性判断刀具磨损程度,指导工程实践。 展开更多
关键词 砂卵石地层 土压平衡盾构 刀具磨损 摩擦扭矩 比例系数
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