盾构滚刀磨损涡流法检测研究
发布时间：2021-07-12 03:28
近年来,随着我国交通系统飞速发展,全断面盾构掘进机（下文简称盾构机）在交通系统相关的工程中广泛应用。滚刀是盾构机的主要破岩刀具,在恶劣的工作环境中滚刀极易发生磨损。若不及时更换磨损失效的滚刀,将会导致施工效率的下降,甚至会造成刀毂和刀轴的损坏,给工程造成巨大的损失。检测滚刀在工作过程中的各项参数是盾构机施工过程中的重要难题。目前,在施工过程中主要依靠施工人员的经验来判断滚刀的磨损状态,或者在停机检查时开仓检查。这些方法不仅效率低,还会引发安全隐患。本论文在查阅了国内外已有的盾构机滚刀检测相关文献的基础上,研究了利用电涡流传感器的非接触式无损检测技术对滚刀磨损和转速进行检测的方法。对涡流检测法应用于滚刀磨损检测进行了理论分析,对盾构机滚刀破岩时的受力情况进行了研究,对滚刀在不同受力情况下可能产生的磨损形态进行了分析,为建立滚刀磨损检测系统提供了理论准备。使用COMSOL Multiphysics建立了基于涡流法的滚刀磨损检测的仿真模型,对使用涡流检测技术检测盾构机滚刀磨损量的可行性进行了仿真分析,并且分析了不同线圈参数对涡流检测结果的影响,对检测线圈的尺寸、激励频率、匝数等参数的选择进行...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
盾构机实物图
图 1.2 盾构机结构示意图Fig. 1.2 Schematic diagram of shield machine盾构法施工指使用盾构机，在进行隧道掌子面开挖的同时完成岩石碎块、土渣渣工作，并由其护盾保持刚开挖的隧道的稳定，同时在盾尾安装管片、注浆，从量减小隧道施工对周围岩层的影响的施工方法[5,6]。盾构施工法的核心为掘进系统定支撑系统、注浆系统。盾构机在掘进的工程中支撑、稳定挖掘的隧道，从而保道的稳定。盾构机的尾部能够利用注浆系统对隧道围岩进行注浆，从而加强岩层定性，保证施工的安全性，保障隧道挖掘的正常进行。各个系统的协同运作保证用盾构法挖掘隧道的过程中施工环境的稳定安全和高效的施工效率。使用盾构法具有以下优点：在合理设置盾构机的条件下具有较低的噪音和振动，提高了隧道的安全性并减少了对工程周围居民生活的干扰；使用盾构机这种大型设备提高了的机械化程度，减少了参与隧道施工的人数，提高了隧道建设的速度；在隧道挖成的短期内就对隧道完成了衬砌，使隧道的质量易于控制，有助于提高隧道质量表沉降易于控制，不影响地面交通，也不影响航运；对天气的适应能力强，不受
第 1 章 绪论在交通运输业这个重要领域中应重点发展基础设施建设相关的技术与装因此我国盾构机的研发及其产业化的加速发展具有现实的工程应用价值盾构机施工过程中，滚刀作为破岩的主要刀具时刻处于磨耗状态，由于高，所以盾构机施工工程中刀具消耗的费用通常占整个工程造价的 20%以地层条件较恶劣时刀具消耗的费用甚至会高达 30%以上。滚刀的制造水的安装位置以及施工地层的岩层分布情况与盾构机的掘进速度、破岩效消耗速度息息相关。常见的几种盾构机滚刀如图 1.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]上软下硬地层盾构法施工技术研究[J]. 康永炜. 工程建设与设计. 2018(24)
[2]基于椭圆位移放大结构的光纤光栅位移传感器[J]. 吕国辉,周泊宁,王朝钲,王明扬,张岩,姜旭. 光子学报. 2018(11)
[3]地铁盾构法施工对地表变形的影响分析[J]. 李大禹. 中国标准化. 2018(22)
[4]基于有限元法的电涡流无损检测可靠性分析[J]. 刘静,柳成,曲永印. 北华大学学报(自然科学版). 2018(06)
[5]一种新型光纤光栅位移传感器的研制[J]. 刘国卫,王军涛,凌骐,李桂平. 工业仪表与自动化装置. 2018(05)
[6]航空发动机涡轮叶片裂纹涡流检测仿真及试验研究[J]. 张丽攀,宋凯,王冲,王婵,李轶名,赵志忠. 南昌航空大学学报(自然科学版). 2018(03)
[7]基于涡流效应的管道内壁缺陷检测与识别[J]. 杨理践,赵亚飞,高松巍,刘斌. 无损探伤. 2017(04)
[8]盾构刀具磨损机理及预测分析[J]. 吴俊,袁大军,李兴高,金大龙,沈翔. 中国公路学报. 2017(08)
[9]基于ANSYS电涡流测厚线圈的优化设计[J]. 王志春,张楼成,袁小健. 仪表技术与传感器. 2017(04)
[10]TBM盘形滚刀磨损预测模型[J]. 谭青,孙鑫健,夏毅敏,蔡小华,朱震寰,张晋浩. 中南大学学报(自然科学版). 2017(01)
博士论文
[1]亚纳米精度电涡流传感器的理论和设计研究[D]. 王洪波.中国科学技术大学 2015
[2]全断面岩石掘进机盘形滚刀寿命管理理论及技术研究[D]. 张照煌.华北电力大学（北京） 2008
硕士论文
[1]山区高速公路建设用地控制研究[D]. 韩延丰.重庆交通大学 2011
本文编号：3279105
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
盾构机实物图
图 1.2 盾构机结构示意图Fig. 1.2 Schematic diagram of shield machine盾构法施工指使用盾构机，在进行隧道掌子面开挖的同时完成岩石碎块、土渣渣工作，并由其护盾保持刚开挖的隧道的稳定，同时在盾尾安装管片、注浆，从量减小隧道施工对周围岩层的影响的施工方法[5,6]。盾构施工法的核心为掘进系统定支撑系统、注浆系统。盾构机在掘进的工程中支撑、稳定挖掘的隧道，从而保道的稳定。盾构机的尾部能够利用注浆系统对隧道围岩进行注浆，从而加强岩层定性，保证施工的安全性，保障隧道挖掘的正常进行。各个系统的协同运作保证用盾构法挖掘隧道的过程中施工环境的稳定安全和高效的施工效率。使用盾构法具有以下优点：在合理设置盾构机的条件下具有较低的噪音和振动，提高了隧道的安全性并减少了对工程周围居民生活的干扰；使用盾构机这种大型设备提高了的机械化程度，减少了参与隧道施工的人数，提高了隧道建设的速度；在隧道挖成的短期内就对隧道完成了衬砌，使隧道的质量易于控制，有助于提高隧道质量表沉降易于控制，不影响地面交通，也不影响航运；对天气的适应能力强，不受
第 1 章 绪论在交通运输业这个重要领域中应重点发展基础设施建设相关的技术与装因此我国盾构机的研发及其产业化的加速发展具有现实的工程应用价值盾构机施工过程中，滚刀作为破岩的主要刀具时刻处于磨耗状态，由于高，所以盾构机施工工程中刀具消耗的费用通常占整个工程造价的 20%以地层条件较恶劣时刀具消耗的费用甚至会高达 30%以上。滚刀的制造水的安装位置以及施工地层的岩层分布情况与盾构机的掘进速度、破岩效消耗速度息息相关。常见的几种盾构机滚刀如图 1.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]上软下硬地层盾构法施工技术研究[J]. 康永炜. 工程建设与设计. 2018(24)
[2]基于椭圆位移放大结构的光纤光栅位移传感器[J]. 吕国辉,周泊宁,王朝钲,王明扬,张岩,姜旭. 光子学报. 2018(11)
[3]地铁盾构法施工对地表变形的影响分析[J]. 李大禹. 中国标准化. 2018(22)
[4]基于有限元法的电涡流无损检测可靠性分析[J]. 刘静,柳成,曲永印. 北华大学学报(自然科学版). 2018(06)
[5]一种新型光纤光栅位移传感器的研制[J]. 刘国卫,王军涛,凌骐,李桂平. 工业仪表与自动化装置. 2018(05)
[6]航空发动机涡轮叶片裂纹涡流检测仿真及试验研究[J]. 张丽攀,宋凯,王冲,王婵,李轶名,赵志忠. 南昌航空大学学报(自然科学版). 2018(03)
[7]基于涡流效应的管道内壁缺陷检测与识别[J]. 杨理践,赵亚飞,高松巍,刘斌. 无损探伤. 2017(04)
[8]盾构刀具磨损机理及预测分析[J]. 吴俊,袁大军,李兴高,金大龙,沈翔. 中国公路学报. 2017(08)
[9]基于ANSYS电涡流测厚线圈的优化设计[J]. 王志春,张楼成,袁小健. 仪表技术与传感器. 2017(04)
[10]TBM盘形滚刀磨损预测模型[J]. 谭青,孙鑫健,夏毅敏,蔡小华,朱震寰,张晋浩. 中南大学学报(自然科学版). 2017(01)
博士论文
[1]亚纳米精度电涡流传感器的理论和设计研究[D]. 王洪波.中国科学技术大学 2015
[2]全断面岩石掘进机盘形滚刀寿命管理理论及技术研究[D]. 张照煌.华北电力大学（北京） 2008
硕士论文
[1]山区高速公路建设用地控制研究[D]. 韩延丰.重庆交通大学 2011
本文编号：3279105
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