盾构掘进模型机及检测系统的研制

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1、盾构掘进模型机及检测系统的研制第35卷2007年第5期论文编号：1001-3954(2007)05-0017-019盾构掘进模型机及检测系统的研制*李贤妮1周明连1张金英1黄伟21北京交通大学机电学院北京1000442桂林电子科技大学摘要：由于地质条件的复杂性，盾构施工的工艺参数需要在试验中探索。为了便于实验室试验与检测，本文介绍了一种盾构掘进模拟试验系统的研制。该盾构模型机截割盘直径为600mm，全液压驱动，计算机辅助检测。使用该系统，可对各种土质进行盾构掘进模拟试验，为施工工艺参数和技术决策提供科学依据。叙词：地下工程盾构掘进模型机试验系统城市基础设施、交通、地下隧道工程采用盾

2、构掘进施工在国外已有160多年历史，我国也于20世纪60年代开始应用盾构掘进技术。由于我国是个多山、多江河湖泊的国家，修建铁路、公路、地铁、水利、电力工程就要开凿畅达的隧道，因此我国隧道工程的发展前景非常广阔。由于地质条件的复杂性，在盾构施工工艺方面的许多参数都需要在试验中探索。为此，研制盾构掘进模型机及检测系统将为我国盾构机的研制和盾构隧道工程的施工组织研究提供重要的试验手段。1.土箱2.截割盘3.盾构筒4.主轴5.轴承座6.减速机7.马达8.滑台9.液压缸10.出渣箱1试验台的主要组成图1盾构模拟掘进试验台DG-00盾构掘进模拟试验台模型比例为1∶10，为长方体；被掘土箱一端留

3、有圆形口，可满足模拟盾采其中盾构机截割直径600mm。根据试验要求，DG-构掘进机截割盘进入土箱；被掘土箱之一面设计为窗·掘00盾构掘进模拟试验台由以下几个系统组成：模拟被格状，并整体镶嵌有机玻璃板，具有较大的承压能掘土箱及出渣箱、截割盘及供液系统、出渣系统、液力，同时局部透明，便于观测掘进后受压土表面的沉压系统、测试系统等。模拟试验台总体布置如图1降情况；被掘土箱具有密封性，可承受并保持0.1所示。MPa的压力；被掘土箱内装有加压气囊，并设置多处1.1模拟被掘土箱及出渣箱土压力计；被掘土箱和盾构机为两体结构，用螺栓联模拟被掘土箱是盾构掘进模拟试验系统的重要组接在一起，不需特殊处理

4、地基，同时为实现不同试验成部分，土箱的容积是1200mm×1000mm×1000目的，可更换更大的土箱。mm，密封承压是0.1MPa。便于和理论模型验证比土箱由箱体和箱盖组成，二者通过密封圈密封。较，理论计算中方便边界条件的处理，被掘土箱主体准备试验时，打开被掘土箱的上端盖，向箱体内放置试验所需的土石，并压实。加盖密封后，对箱体内部*作者简介：李贤妮，女，1983年生，陕西省西安市人，2005设置的橡胶囊袋充气加压，实现对土体进行加压，模年毕业于陕西理工学院，现于北京交通大学机电学院机械电子拟一定深度的被掘土体。当模拟盾构掘进机掘进时，系攻读硕士学位。箱体内部多个测压点安装的土压力

5、计显示相应位置的ghghghghghghghghghghghghghghghghghghghghghghghghghghghghghgh(上接第16页)mm，筒长为2438mm；磁感应强度(3)采用新材料及新结构为了提高设备的机械性已提高到0.25~0.28T，处理能力达500t/h以上。能，采用强度、刚度、耐磨和抗腐蚀性能良好的新材在一些工业先进国家，过滤与分离设备也已进入料，如新型工程塑料、工业陶瓷、硬质合金及合成树高速发展的轨道，高新技术产品不断问世，广泛通用脂构成的复合材料等。为了提高分离精度和生产效于有关行业对固体及悬浮混相流的分级与纯净化工率，分别研制了适应各种物料的新

6、型滤布、烧结网、艺。国外过滤与分离设备的发展特点是：滤纸板和纳米超滤膜等；(1)向高参数发展设备规格大型化，采用高速(4)向全自动化发展为了获得稳定的高生产率和率、高精度和高压力；适应特殊场合要求，研制了连续作业设备，采用电脑(2)向多功能发展为了满足多相流的精细选别或控制，由机器人操作。国外著名公司及主要产品状况生化工程的实施，新研制的过滤与分离设备可集反分别见表4和表5。(未完待续)应、过滤和干燥功能为一体，简化了工艺过程，提高(收稿日期：2006-09-05)了生产率和产品质量；(修改稿日期：2007-01-19)1717Mining&ProcessingEquipment第

7、35卷2007年第5期盾构掘进模型机及检测系统的研制压力值。进和缩回的速出渣箱位于出渣筒的下方，其容积满足盾构一次度。液压缸的行程掘出的土量。为了方便接收从出渣筒掉下来的岩方向控制采用土，出渣箱上面敞开。为了方便移动、清理，在出渣三位四通电磁箱的下面安装有脚轮。当盾构工作时，螺旋输送机将换向阀。掘出的岩土送到出渣箱。截割盘由1.2截割盘及供液系统液压马达经减如图2所示，盾构机的截割盘呈轮辐状，在正速箱减速驱交的布置在截割盘辐条上安装截刀；横纵辐条上的动。由于截割截刀分