《全斷面掘進裝備刀盤刀具磨損狀態監測系統開發》是依託天津大學，由侯振德擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：全斷面掘進裝備刀盤刀具磨損狀態監測系統開發
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：侯振德
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
大型全斷面掘進裝備（簡稱盾構掘進機）是國家急需的隧道、捷運建設的大型掘進裝備，隨著我國經濟建設與城市建設的快速發展，對大型全斷面掘進裝備的需求逐年增加。目前，這類設備的關鍵核心技術方面還主要被德國、日本等少數跨國公司所壟斷。其中，刀盤刀具磨損狀態實時監測對大型全斷面掘進裝備工作效率和安全運行有重要的行業需求，在我國還是空白。.基於這一需求，提出研究刀具磨損檢測的方法進而開發刀具刀盤磨損狀態監測系統。套用應力波的原理和振動特徵的改變開發具有自主智慧財產權的刀盤刀具磨損狀態檢測專用感測器；根據大型全斷面掘進裝備作業環境的多介質、高濕、複雜電磁場和刀盤轉動的特點，套用無線感測器網路技術傳輸測量信號，解決盾體的金屬結構和泥土介質或岩石介質對無線信號禁止和衰減作用。同時解決感測器的機械設計、電路封裝與安裝工藝、耐久性、被動禁止和發射阻抗匹配等問題，使之滿足工程需求。
結題摘要
大型全斷面掘進裝備（簡稱盾構掘進機）是國家急需的隧道、捷運建設的大型掘進裝備，隨著我國經濟建設與城市建設的快速發展，對大型全斷面掘進裝備的需求逐年增加。目前，這類設備的關鍵核心技術方面還主要被德國、日本等少數跨國公司所壟斷。其中，刀盤刀具磨損狀態實時監測對大型全斷面掘進裝備工作效率和安全運行有重要的行業需求，在我國還是空白。 基於國家需求，第一項研究的工作是絲柵式盾構刀具磨損測量方法的研究。這一方法於2012年首次套用於西安捷運一號線施工中刀具的磨損檢測。之後又進行了多方面的改進，於2013年再次在西安捷運三號線施工中套用。此次套用獲得成功，測量與實際磨損程度一致。已得到盾構機的生產單位和施工單位的認可，準備在盾構機套用。 第二項研究是在模擬實驗裝置上測試了不同含水率下粉土和砂土的切削力分布。在模擬刀盤上沿刀盤半徑由里到外布置了7個帶切削力感測器的模擬刀具，測量掘進過程的切削力變化曲線。這是研究盾構刀具受力特點的基礎。 第三項工作是全斷面硬岩掘進機（簡稱TBM）的滾刀受力和弦磨檢測。TBM用於岩石隧道掘進，靠滾刀壓碎岩石實現整體隧道成形。最容易的發生的問題是滾刀弦磨而導致失去破岩能力。利用滾刀的支撐楔塊作為彈性體研究了滾刀受力和弦磨檢測方法，該方法還可測量滾刀的振動特徵。
