【技术实现步骤摘要】
一种岩石耐磨性数字钻进测试系统及方法
本专利技术涉及隧道及地下工程
，尤其涉及不同质量岩石耐磨性的数字钻进测试系统及方法。
技术介绍
全断面掘进机法（TBM）安全、快速掘进逐渐是隧道工程领域的前沿热点问题，在硬岩隧道工程TBM施工过程中，滚刀会因受到岩石反作用而损伤，滚刀寿命和掘进效率往往取决于岩石耐磨性。工程经验表明在掌握岩石耐磨性的情况下，合理设置滚刀刚度和优化滚刀间距，将能够大幅度增加TBM滚刀寿命。而且，TBM施工预测模型通常将岩石耐磨性作为重要参数。因此，预先评价岩石耐磨性，对于TBM隧道合理选用滚刀、提高施工效率、降低成本具有重要意义。目前，广泛应用的岩石耐磨性评估方法是塞查尔试验。这种方法是利用重物加载到钢针上，针尖作用于平整的岩石表面滑动，以磨损后的针尖宽度来评价岩石耐磨性，并命名为CAI。塞查尔试验解决了岩石耐磨性难以测定的问题，在工程起到了积极作用，但实际应用中也反映了一些问题。塞查尔试验需要在显微镜下精细测量钢针磨损后针尖的直径，测量不便利，而且钢针一次性使用后就废弃。一些案例证明了钢针硬...
【技术保护点】
1.一种岩石耐磨性数字钻进测试系统，其特征在于，包括：用于在待测试的岩石上钻孔的数字钻进装置、岩石固定装置、转动装置、设置在数字钻进装置上的数字传感器和机架，/n其中数字钻进装置安装在机架上部；岩石固定装置安装在机架下部并与数字钻进装置对齐；转动装置安装在岩石固定装置的下方，以便当转动装置工作时能带动固定在岩石固定装置上的岩石转动。/n
【技术特征摘要】
1.一种岩石耐磨性数字钻进测试系统，其特征在于，包括：用于在待测试的岩石上钻孔的数字钻进装置、岩石固定装置、转动装置、设置在数字钻进装置上的数字传感器和机架，
其中数字钻进装置安装在机架上部；岩石固定装置安装在机架下部并与数字钻进装置对齐；转动装置安装在岩石固定装置的下方，以便当转动装置工作时能带动固定在岩石固定装置上的岩石转动。
2.根据权利要求1所述的岩石耐磨性数字钻进测试系统，其特征在于，所述数字钻进装置包括钻头（1）、钻杆（2）、夹持件（3）、加压泵（4）、加压伸缩头（5）、移动平台（6）和导轨（7），其中加压泵（4）安装在移动平台（6）的顶部的上表面上，加压伸缩头（5）安装在移动平台（6）的顶部的下表面上并与加压泵（4）连接，导轨（7）安装在移动平台（6）的顶部和底部之间，夹持件（3）安装在导轨（7）上并能沿导轨运动，钻杆（2）固定设置在夹持件（3）上，钻头（1）设置在钻杆（1）的下端。
3.根据权利要求1所述的岩石耐磨性数字钻进测试系统，其特征在于，所述岩石固定装置包括底座（12）、紧固件和卡槽（9），其中紧固件和卡槽（9）均设置在底座（12）上，紧固件和卡槽（9）通过螺栓连接，以便将待测试的岩石卡紧。
4.根据权利要求1所述的岩石耐磨性数字钻进测试系统，其特征在于，所述转动装置包括电机（13）和转动盘（14），其中电机（13）设置为能驱动转动盘（14）转动，转动盘（14）设置为能使卡槽（9）以及固定在卡槽（9）内的岩石（8）一起转动。
5.根据权利要求1所述的岩石耐磨性数字钻进测试系统，其特征在于，所述数字传感器包括：安装在钻杆（2）上用于监测钻杆扭转状态的扭矩传感器（15）；安装在导轨（7）上用于监测加压泵（4）向下施加竖向力的压力传感器（16）；以及安装在移动平台（6）上用于监测钻头（1）进尺的位移传感器（17）。
6.根据权利要求1所述的岩石耐磨性数字钻进测试系统，其特征在于，所述机架包括水平支架（19）、竖直支架（20）、斜支架（21）以及用于固定整个岩石耐磨性数字钻进测试系统的底座支架（24），其中水平支架（19）水平地设置在底座支架（24）上部；竖直支架（20）竖直地设置在水平支架（19）上；斜支架（21）连接在水平支架（19）和...
【专利技术属性】
技术研发人员：司富安，王玉杰，曹瑞琅，许仙娥，段世委，赵宇飞，刘立鹏，李坤，
申请(专利权)人：水利部水利水电规划设计总院，江河水利水电咨询中心，
类型：发明
国别省市：北京;11
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