CN203241254U - 盾构盾尾刷综合性能检测试验平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了盾构盾尾刷综合性能检测试验平台，是一种用于盾构的盾尾刷进行关键性能检测的实验设备，是对盾尾刷的弹性、耐磨性等关键性能进行综合检测的试验平台。该平台包含盾尾刷磨损试验装置、弹性动态（极限）试验装置。该平台的主要特点是对盾尾刷磨损、弹性极限性能和弹性动态性能测试功能进行集成设计，将多个装置集成于一个平台之上，并且各种检测装置设计为可调式。通过该试验平台可以实现对盾尾刷耐磨性和弹性进行综合检测，保证盾尾刷质量的可靠性，以减少盾构施工过程中更换盾尾刷的次数，节约成本和提高施工效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及盾构技术基础研究领域，具体为盾构盾尾刷综合性能检测试验平台，属于隧道工程技术领域。
背景技术
随着科学技术的发展，盾构广泛应用于地下工程及隧道施工等作业。而在盾构施工中，盾构盾尾密封主要依靠盾尾刷及油脂完成，盾构施工时盾尾刷一直与混凝土管片滑动接触，根据大量工程实例表明，随着施工环境的不断变化，盾尾刷很容易出现弹性失效、脱落、磨损过剧等情况，造成盾尾密封不好，引起漏水漏砂的情况发生，因此，盾尾刷性能的好坏直接影响盾构的顺利施工。目前，隧道向着开挖断面大、一次掘进距离长、施工速度要求高、适应复杂地质条件与周边环境条件的方向发展的趋势，所以在施工前要对使用的盾尾刷进行严格的综合性能检测，以保证盾尾刷性能可靠，减少盾尾密封故障，最终达到安全、快速施工目的。
目前，国外相关研究主要集中在盾构施工过程中对盾尾刷的保护措施研究，是一种“滞后式”防护措施，没有从根本上解决问题。国内关于盾尾刷质量检测及使用过程中有效防护的研究相对更少，缺乏对盾尾刷的质量进行可靠鉴定的有效行业标准，也没有相关的质量检测装置。
因此，进行盾尾刷质量检测实验台的研制，能够很好解决工程实际中遇到的相关问题，具有较广阔的运用空间。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供了一种基于盾尾刷结构原理和使用状况，对盾尾刷钢板及钢丝的弹性、耐磨性和抗腐蚀性能进行检测，能够对盾尾刷钢板及钢丝的硬度、刚度、耐磨性及抗腐蚀等主要参数进行准确测试，进而有效判定盾尾刷的质量等级；根据盾构施工中盾尾刷的相关使用数据及检测实验数据，制定出盾尾刷质量评定标准；同时，该试验平台还可以实现对各种尺寸盾尾刷进行检测，为盾构施工中盾尾刷的选择提供可靠依据，具有可观的经济效益的盾构盾尾刷综合性能检测试验平台。
本实用新型的目的是这样实现的：
盾构盾尾刷综合性能检测试验平台，包括钢构结构的实验平台1，设置在实验平台1上的砼3、控制系统、液压系统，其特征在于：所述的实验平台1上设置有盾尾刷磨损试验装置及位于实验平台1底座上的盾尾刷弹性试验装置，各试验装置均为可调式；
所述的盾尾刷磨损试验装置包括设置在实验平台1上方支架上的链轮及链条固定装置6，以及位于链轮及链条固定装置6上方且与链轮及链条固定装置6固定连接的横移油缸2；位于链轮及链条固定装置6上的链轮及链条组4下方设置有升降压缩装置5，升降压缩装置5的前端钢板上通过螺丝固定有被检测耐磨性的第一盾尾刷12；
所述的升降压缩装置5包括升降油缸，以及设置在升降油缸两端分别用于与链轮及链条固定装置6固定及固定第一盾尾刷12的固定钢板；
盾尾刷磨损试验装置采用压力传感器测定盾尾刷压缩力大小，位移传感器测定盾尾刷与砼顶部高度差（间隙），实现对盾尾刷实际施工下的间隙调整高度模拟；同时可根据要求实时调整升降/间隙装置以获得所需的盾尾刷间隙；
所述的盾尾刷弹性试验装置，包括设置实验平台1底座上的偏心轮支架7，以及位于偏心轮支架7上的偏向轮9，用于驱动偏心轮的液压马达11；所述的偏心轮支架7的中间，偏向轮9的下方设置有压缩板8；所述的压缩板8的一端与实验平台1底座上突起的固定板轴连接，同时压缩板8的下侧固定有第二盾尾刷10；
积极有益效果：本实用新型包括钢结构、砼、传动装置、升降/间隙控制装置、盾尾刷安装座、翻转装置、控制系统、液压系统等，盾尾刷磨损试验装置、动（静）态弹性试验装置均集成于一个试验平台之上，且均为可调试；试验平台为整体式钢结构，具有较好的抗震性能；通过该平台建设，可对盾尾刷如下检测：盾尾刷磨损试验，通过试验装置，对盾尾刷进行一定时间的试验，实现对盾尾刷磨损性能的检测；盾尾刷弹性极限试验，通过试验装置实现对盾尾刷极限弹性性能的检测；盾尾刷动态弹性试验，通过试验装置实现对盾尾刷动态弹性性能的检测；通过试验数据分析，保证盾尾刷满足盾构施工性能要求。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中为：实验平台1、横移油缸2、砼3、链轮及链条组4、升降压缩装置5、链轮及链条固定装置6、偏心轮支架7、压缩板8、偏向轮9、第二盾尾刷10、液压马达11、第一盾尾刷12。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式，对本实用新型做进一步详细的说明：
如图1所示，盾构盾尾刷综合性能检测试验平台，包括钢构结构的实验平台1，设置在实验平台1上的砼3、控制系统、液压系统，其特征在于：所述的实验平台1上设置有盾尾刷磨损试验装置及位于实验平台1底座上的盾尾刷弹性试验装置，各试验装置均为可调式；
所述的盾尾刷磨损试验装置包括设置在实验平台1上方支架上的链轮及链条固定装置6，以及位于链轮及链条固定装置6上方且与链轮及链条固定装置6固定连接的横移油缸2；位于链轮及链条固定装置6上的链轮及链条组4下方设置有升降压缩装置5，升降压缩装置5的前端钢板上通过螺丝固定有被检测耐磨性的第一盾尾刷12；
所述的升降压缩装置5包括升降油缸，以及设置在升降油缸两端分别用于与链轮及链条固定装置6固定及固定第一盾尾刷12的固定钢板；
所述的盾尾刷弹性试验装置，包括设置实验平台1底座上的偏心轮支架7，以及位于偏心轮支架7上的偏向轮9，用于驱动偏心轮的液压马达11；所述的偏心轮支架7的中间，偏向轮9的下方设置有压缩板8；所述的压缩板8的一端与实验平台1底座上突起的固定板轴连接，同时压缩板8的下侧固定有第二盾尾刷10，并配置转数传感器测定液压马达11回转转数，通过测量与计算，可实现对盾尾刷动态弹性的测试；将偏心轮9固定在某一位置，即可实现对盾尾刷10静态弹性的测试。
该试验平台通过横移油缸2移动第一盾尾刷12与砼3的摩擦位置，可防止混凝土拉槽。
实施例1
对某一型号盾尾刷进行性能检测：
一、试验准备
检查试验平台各个连接螺栓是否松动、各油管及接头是否松动或漏油、各个控制系统工作是否正常，如有异常应进行适当处理，确定总电源处于关闭状态。
二、试验过程
1、磨损试验
1) 使用螺栓将盾尾刷与固定板固定牢固；
2）启动盾尾刷磨损试验动力装置，启动试验起动按钮，升降油缸伸缩至设定位置并压缩盾尾刷，链轮及链条驱动的磨损移动装置带动盾尾刷水平移动，纵向往复运动，进而实现对盾尾刷的耐磨性能检测；同时，能真实模拟盾构施工过程中盾尾刷的实际工况，加载工况下，具有0-100mm/min的移动速度，移动至要求位置停止移动，升降油缸动作提升盾尾刷离开混凝土表面，移动装置移动至起始位置，同时横移油缸移动规定距离，升降油缸再次伸缩至设定位置并压紧盾尾刷进行第二个循环，如此往复运动一段时间，以检测盾尾刷磨损性能。
2、动态弹性试验
以液压马达驱动安装在支架上的偏心轮压缩固定在压缩板上的盾尾刷，并配置转数传感器测定马达回转转数，通过测量与计算，可实现对盾尾刷动态弹性的测试。
3、弹性极限试验
将偏心轮固定在某一位置，即可实现对盾尾刷静态弹性的测试。
4、试验总结
通过对盾尾刷的磨损试验、弹性极限试验和弹性动态试验，可以判定盾尾刷材料及设计是否合格，保证了施工中盾尾刷的质量，减少盾尾刷损坏或更换概率，提高施工速度。
本试验平台的具体结构：
弹性检测装置由液压马达、偏心轮、压缩板、支架等组成，盾尾刷固定在压缩板的下侧，液压马达驱动偏心轮以实现压缩板上下往复运动，进而完成盾尾刷的动态弹性试验。当将偏心轮固定于某一位置，即可实现盾尾刷的静态弹性测试。
盾尾刷磨损试验装置以液压马达驱动链轮及链条，带动升降装置及盾尾刷纵向往复运动，进而实现对盾尾刷的耐磨性能检测；通过横移油缸移动盾尾刷与砼的摩擦位置，可防止混凝土拉槽；采用压力传感器测定盾尾刷压缩力大小，位移传感器测定盾尾刷与砼顶部高度差（间隙），实现对盾尾刷实际施工下的间隙调整高度模拟；同时可根据要求实时调整升降/间隙装置以获得所需的盾尾刷间隙；
以上实施例仅用于说明实用新型的优选实施方式，但本实用新型并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代和改进等，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围之内。
Claims (4)
1.盾构盾尾刷综合性能检测试验平台，包括钢构结构的实验平台（1），设置在实验平台（1）上的砼（3），以及控制系统、液压系统，其特征在于：所述的实验平台（1）上设置有盾尾刷磨损试验装置及位于实验平台（1）底座上的盾尾刷弹性试验装置，各试验装置均为可调式。
2.根据权利要求1所述的盾构盾尾刷综合性能检测试验平台，其特征在于：所述的盾尾刷磨损试验装置包括设置在实验平台（1）上方支架上的链轮及链条固定装置（6），以及位于链轮及链条固定装置（6）上方且与链轮及链条固定装置（6）固定连接的横移油缸（2）；位于链轮及链条固定装置（6）上的链轮及链条组（4）下方设置有升降压缩装置（5），升降压缩装置（5）的前端钢板上通过螺丝固定有被检测耐磨性的第一盾尾刷（12）。
3.根据权利要求2所述的盾构盾尾刷综合性能检测试验平台，其特征在于：所述的升降压缩装置（5）包括升降油缸，以及设置在升降油缸两端分别用于与链轮及链条固定装置（6）固定及固定第一盾尾刷（12）的固定钢板。
4.根据权利要求1所述的盾构盾尾刷综合性能检测试验平台，其特征在于：所述的盾尾刷弹性试验装置，包括设置实验平台（1）底座上的偏心轮支架（7），以及位于偏心轮支架（7）上的偏向轮（9），用于驱动偏心轮（9）的液压马达（11）；所述的偏心轮支架（7）的中间，偏向轮（9）的下方设置有压缩板（8）；所述的压缩板（8）的一端与实验平台（1）底座上突起的固定板轴连接，同时压缩板（8）的下侧固定有第二盾尾刷（10），并配置转数传感器测定液压马达（11）回转转数，通过测量与计算，可实现对盾尾刷动态弹性的测试；将偏心轮（9）固定在某一位置，即可实现对盾尾刷（10）静态弹性的测试。
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