[实用新型]一种盾构刀具磨损模拟装置

说明书

本实用新型属于盾构施工技术领域，尤其涉及一种盾构刀具磨损模拟装置。该盾构刀具磨损模拟装置包括试验箱、盖体、盾构刀盘、盾构刀盘驱动件、压实盘和压实盘驱动件，试验箱用于承载待测土样，试验箱内设有横向容纳腔，横向容纳腔的一端开口，在试验箱的顶端开设有进料口，进料口与横向容纳腔连通，盾构刀盘与压实盘横向相对设置，盾构刀盘驱动件的一端穿过横向容纳腔的闭口端伸入横向容纳腔内与盾构刀盘连接，盾构刀盘驱动件带动盾构刀盘在试验箱内转动，压实盘伸入横向容纳腔的开口端以抵压待测土样，且压实盘驱动件沿轴向带动压实盘运动以给待测土样压力。由此，该盾构刀具磨损模拟装置能够真实模拟在软硬不均地层中盾构刀具的磨损情况。

技术领域

本实用新型属于盾构施工技术领域，尤其涉及一种盾构刀具磨损模拟装置。

背景技术

盾构机作为一种先进的隧道施工专用设备，具有掘进速度快、效率高、施工劳动强度低、安全性高以及不易受外部条件影响等特点，在铁路、地铁、高速路等工程中应用广泛。盾构刀盘作为盾构机的关键部件，直接影响隧道施工的效率和盾构机的使用寿命。

盾构机在掘进时，刀盘所受到的压力并不是恒定不变的，而是时刻都在动态变化，实际所受到的压力大小会受到盾构机千斤顶压力、渣土出仓速率、土壤含水率、泡沫剂及膨润土的掺入比例、盾构刀盘形式等诸多因素的影响。

半软半硬地层等特殊地层使得盾构机施工工况的复杂化，导致现阶段地铁盾构掘进施工技术发展到瓶颈。如何更好的判断盾构刀具在这种软硬不均地层中的磨损情况，更加准确地预测刀盘上刀具的健康服役寿命，对于减少换刀次数，缩短施工周期，降低施工成本有着重要的意义。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种盾构刀具磨损模拟装置能够真实模拟在软硬不均地层中盾构刀具的磨损情况。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

本实用新型提供了一种盾构刀具磨损模拟装置，包括试验箱、盖体、盾构刀盘、盾构刀盘驱动件、压实盘和压实盘驱动件；试验箱用于承载待测土样，试验箱内设有横向容纳腔，横向容纳腔的一端开口，在试验箱的顶端开设有进料口，进料口与横向容纳腔连通，盖体与进料口盖合；盾构刀盘与压实盘横向相对设置，盾构刀盘驱动件的一端穿过横向容纳腔的闭口端伸入横向容纳腔内与盾构刀盘连接，盾构刀盘驱动件带动盾构刀盘在试验箱内转动；压实盘驱动件与压实盘连接，压实盘伸入横向容纳腔的开口端与以抵压待测土样，且压实盘驱动件沿轴向带动压实盘运动以给待测土样压力。

优选地，压实盘驱动件为气液增压缸，气液增压缸设置在试验箱的外侧；气液增压缸通过活塞杆与压实盘连接，且气液增压缸带动压实盘轴向运动以抵压待测土样，且压实盘的外边缘与横向容纳腔的内壁相抵接。

优选地，压实盘为圆形结构。

优选地，还包括密封圈，密封圈套设在压实盘的外边缘上。

优选地，盾构刀盘包括内圈、多组刀块组和外圈；多组刀块组沿内圈的周向布置，刀块组的两端分别与内圈和外圈连接。

优选地，相邻两组刀块组的角度相同；刀块组包括连接杆和多个刀块，多个刀块沿连接杆的纵向等间距排布。

优选地，盾构刀盘驱动件设置在试验箱的外侧，盾构刀盘驱动件包括伺服电机和转轴，伺服电机的输出端与转轴连接，转轴与盾构刀盘卡接。

优选地，在横向容纳腔的闭口端设有通孔，转轴穿过通孔与设置在横向容纳腔内的盾构刀盘的内圈卡接。

优选地，压实盘朝向试验箱的一侧设有防滑凹槽。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：