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原文传递由细颗粒土内粘聚力推求刀齿与土体之间粘附力的方法

专利名称：	由细颗粒土内粘聚力推求刀齿与土体之间粘附力的方法
摘要：	本申请属于疏浚工程技术领域，提供一种由细颗粒土内粘聚力推求刀齿与土体之间粘附力的方法。针对不同强度的细粒土，采用直剪仪等装置测定其内粘聚力；针对不同材质疏浚刀齿与细粒土之间的粘附力，采用疏浚刀齿与细粒土粘附力测定装置进行测定。对于不同材质的刀齿材料，通过对测定结果进行归一化处理，得到不同归一化曲线。针对某一施工区域，在已知细粒土内粘聚力情况下通过归一化曲线，可查询到不同材质刀齿与细粒土之间粘附力的数值，实现了大气或浸水环境下，不同上覆荷载、不同运动速度、不同材料以及不同粗糙程度情况下，疏浚刀齿与细粒土之间的切向粘附力的研究，从而可以指导疏浚刀齿切削力计算参数的选取、耙头以及绞刀头的设计与制作。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司
发明人：	刘功勋;邢津;周忠玮;梁鑫;洪国军;张晴波;刘若元;江帅;李威;施绍刚;尹纪富;树伟
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-05T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-19T00:00:00+0800
申请号：	CN201910369281.0
公开号：	CN110031399A
代理机构：	上海科律专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	叶凤;李耀霞
分类号：	G01N19/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N19
申请人地址：	201314 上海市浦东新区新场镇古翠路12号
主权项：	1.一种由细颗粒土内粘聚力推求刀齿与土体之间粘附力的方法，其特征在于，包括以下过程：步骤A：制备试验土样；步骤B：细粒土内粘聚力测定；步骤C：刀齿与细粒土粘附力测定；步骤D：细粒土内粘聚力～刀齿与细粒土粘附力相互关系的确立。步骤E：针对不同地区的细粒土土质，建立不同材质刀齿内粘聚力—刀齿与细粒土粘附力系列归一化曲线，并指导疏浚刀齿切削力计算参数的选取、耙头以及绞刀头的设计与制作。 2.如权利1要求所述的由细颗粒土内粘聚力推求刀齿与土体之间粘附力的方法，其特征在于，所述步骤A中试验土样的制备是通过疏浚刀齿与细粒土粘附力测定装置进行，该装置包括底座、水槽、加载机构、固结土样盒、拉拔土样盒、拉拔机构、拉压传感器、电脑操控系统；其中，水槽安装在底座上；固结土样盒可拆卸地设置在水槽中，用于制作不同强度的土样；拉拔土样盒可拆卸地设置在水槽中，用于盛放所述土样；加载机构设置在水槽上方，用于向固结土样盒、拉拔土样盒施加竖向荷载；拉拔机构包括疏浚刀齿金属试验板，疏浚刀齿金属试验板穿设于拉拔土样盒中，用于对所述土样进行拉拔试验；拉压传感器与疏浚刀齿金属试验板连接，用于实时采集拉拔力的大小；电脑操控系统分别与加载机构、拉拔机构及拉压传感器连接，用于控制加载机构施加的竖向压力的大小，用于控制拉拔机构的拉拔速度，以及获取拉压传感器采集的拉拔力的大小。 3.如权利1或2要求所述的由细颗粒土内粘聚力推求刀齿与土体之间粘附力的方法，其特征在于，所述步骤A中试验土样的制备需根据试验方案制定不同强度的土样。 4.如权利1要求所述的由细颗粒土内粘聚力推求刀齿与土体之间粘附力的方法，其特征在于，所述步骤B通过环刀对步骤A制备的试验土样进行取样，并根据施工工况的不同分别开展慢剪与快剪试验，测定细粒土内粘聚力。 5.如权利1要求所述的由细颗粒土内粘聚力推求刀齿与土体之间粘附力的方法，其特征在于，所述步骤C测定刀齿与细粒土粘附力时，根据不同工况影响，通过控制变量法，进行不同因素影响下的刀齿与细粒土粘附力测定；所述不同因素包括拉拔环境因素即大气环境和水环境、上覆荷载因素、拉拔速率因素、疏浚刀齿金属材料材质因素、疏浚刀齿金属材料粗糙度因素。 6.如权利1要求所述的由细颗粒土内粘聚力推求刀齿与土体之间粘附力的方法，其特征在于，所述步骤C通过疏浚刀齿与细粒土粘附力测定装置进行，该装置包括底座、水槽、加载机构、固结土样盒、拉拔土样盒、拉拔机构、拉压传感器、电脑操控系统；其中，水槽安装在底座上；固结土样盒可拆卸地设置在水槽中，用于制作不同强度的土样；拉拔土样盒可拆卸地设置在水槽中，用于盛放所述土样；加载机构设置在水槽上方，用于向固结土样盒、拉拔土样盒施加竖向荷载；拉拔机构包括疏浚刀齿金属试验板，疏浚刀齿金属试验板穿设于拉拔土样盒中，用于对所述土样进行拉拔试验；拉压传感器与疏浚刀齿金属试验板连接，用于实时采集拉拔力的大小；电脑操控系统分别与加载机构、拉拔机构及拉压传感器连接，用于控制加载机构施加的竖向压力的大小，用于控制拉拔机构的拉拔速度，以及获取拉压传感器采集的拉拔力的大小。 7.如权利1要求所述的由细颗粒土内粘聚力推求刀齿与土体之间粘附力的方法，其特征在于，所述步骤D中细粒土内粘聚力～刀齿与细粒土粘附力相互关系的研究是基于步骤B及步骤C试验结果数据进行的；先通过绘制细粒土内粘聚力与刀齿与细粒土粘附力关系图确定两者之间的定性关系；进而通过对试验结果进行参数敏感性分析，而后利用归一化变量的变异系数法构建内粘聚力及粘附力间的关系式，确定内粘聚力与粘附力间的定量关系。 8.如权利1要求所述的由细颗粒土内粘聚力推求刀齿与土体之间粘附力的方法，其特征在于，所述步骤E中针对施工所在地区的土体，分别建立不同材质刀齿内粘聚力～刀齿与细粒土粘附力系列归一化曲线；在疏浚刀齿切削力计算参数的选取、耙头以及绞刀头的设计与制作时，由土体内粘聚力测定结果，直接查找得到刀齿与土体之间粘附力数值。
所属类别：	发明专利