[发明专利]一种模拟盾构机刀盘切削管片的实验装置及其试验方法

权利要求书

1.一种模拟盾构机刀盘切削管片的实验装置，其特征在于：包括基架（1），基架（1）的一侧设有为盾构样机（2）提供反力的反力架（4），基架（1）的另一侧设有用于夹持管片（5）的管片支架（6），管片（5）的外侧可拆卸设有土箱（7），反力架（4）与管片支架（6）之间设有用于支撑盾构样机（2）的始发架（3）；所述盾构样机（2）包括刀盘（2-1）、盾体（2-2）、主驱动系统（2-3）和推进系统（2-4），刀盘（2-1）设置在盾体（2-2）的一端，主驱动系统（2-3）和推进系统（2-4）均设置在盾体（2-2）的内部，主驱动系统（2-3）与刀盘（2-1）相连接，盾体（2-2）与始发架（3）滑动连接，推进系统（2-4）通过反力支撑柱（8）与反力架（4）相连接。

2.根据权利要求1所述的模拟盾构机刀盘切削管片的实验装置，其特征在于：所述管片支架（6）包括主架（6-1），主架（6-1）的一侧设有夹持管片（5）的L型支臂（6-2），主架（6-1）的上端设有吊耳（6-3），主架（6-1）通过支柱（6-4）与反力架（4）相连接。

3.根据权利要求2所述的模拟盾构机刀盘切削管片的实验装置，其特征在于：所述主架（6-1）与基架（1）可拆卸连接，主架（6-1）的下端伸出基架（1），L型支臂（6-2）对称设置在主架（6-1）上。

4.根据权利要求1或3所述的模拟盾构机刀盘切削管片的实验装置，其特征在于：所述反力支撑柱（8）呈环形设置在反力架（4）上，反力架（4）通过加强柱（9）与基架（1）相连接。

5.一种如权利要求1所述的模拟盾构机刀盘切削管片的实验装置的试验方法，其特征在于：包括盾构样机在主隧道内穿出切削管片工作过程和盾构样机贯入切削管片工作过程；其中，盾构样机在主隧道内穿出切削管片工作过程包括如下步骤：S1：将管片正面安装在管片支架上，通过吊运装置将管片支架吊装在基架上；S2：将土箱吊装在基架上，土箱与管片的背面接触，且土箱与管片之间具有一定压力；S3：启动盾构样机，盾构样机在推进系统和反力支撑柱的作用下沿始发架向前推进，刀盘对管片进行模拟切削；S4：盾构样机穿出管片，完成模拟切削；

盾构样机贯入切削管片工作过程包括如下步骤：a：将土箱从基架上卸下，同时使盾构样机处于初始状态；b：将管片支架从基架上卸下，然后将新的管片反面安装在基架上，通过吊运装置将管片支架吊装在基架上；c：启动盾构样机，盾构样机在推进系统和反力支撑柱的作用下沿始发架向前推进，刀盘对管片进行模拟切削；d：盾构样机穿出管片，完成模拟切削。