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申请/专利权人：北京交通大学

摘要：本发明公开了一种基于扭矩计算的六刀盘矩形顶管机纠偏方法，方法包括：计算刀盘切削扭矩；获取顶管机刀盘上刮刀的物理参数以及土体的物理参数；根据物理参数，计算与刀盘上刮刀相平衡的土体所受的正压力P、摩擦阻力Q与抗剪阻力U；根据土体所受的正压力、摩擦阻力以及抗剪阻力，得到受力平衡的刮刀所受的力，进而得到整个刀盘所受的切削扭矩；根据计算出的切削扭矩改变刀盘旋转方向以及转速进行纠偏。本发明提出的纠偏方式无需额外的纠偏装置，只需要改变刀盘的旋转方向以及转速即可实现矩形顶管机的纠偏，能解决土质不均衡地带的矩形顶管机小范围纠偏问题。

主权项：1.一种基于扭矩计算的六刀盘矩形顶管机纠偏方法，其特征在于采用如下步骤：①计算土体所受的正压力P；101首先确定切削土体重度的径向分量和切向分量；根据切削土体的重度γ，刮刀旋转的角度λ计算得到切削土体重度的径向分量γ1：γ1＝γcosλ一其中，γ为切削土体的重度，λ为刮刀从水平方向沿盾构中心旋转的角度；切削土体重度的切向分量γ2计算公式如下：γ2＝γsinλ二102计算切削土体滑动面与x轴的夹角α，夹角α的计算公式如下： 其中，θ为对数螺旋线极角，ε为刀刃前角，为土体内摩擦角；103计算切削土体滑动面上的正应力σ，其计算公式如下：σ＝Nγ·γhcosλ+Nc·c+Np·p四式中Nγ、Nc、Np为三个计算公式的缩写，其展开式如下： 在第四公式与三个展开式中，h为刮刀切入土体部分的长度，c为土体黏聚力，p为开挖面支护载荷；104计算切削土体所受的内力I，其计算公式如下： 其中，α2的值为为α＝α2时的正应力，L1为切削土体模型中直线CF的长度，为α＝α2时的剪切力；105步骤104的公式五中提到的其计算公式为： 106计算刮刀切入土体部分的长度h，其计算公式为： 其中，v为掘进速度，ω为刀盘转速；107根据以上步骤，可计算出正压力P所需要的各物理量；正压力P的计算公式如下： ②计算土体所受的摩擦阻力Q，其计算公式如下： 其中，W为刀具宽度；③计算土体所受的抗剪阻力U；④计算顶管机刀盘所受的切削扭矩；根据步骤①-③计算得到的正压力P、摩擦阻力Q、抗剪阻力U，计算出顶管机刀盘所受的切削扭矩；⑤根据计算出的刀盘扭矩改变刀盘旋转方向和转速，调整顶管机的姿态实现纠偏。

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