不同围压下节理岩体中TBM滚刀破岩效率研究
本文选题:TBM滚刀 + 破岩效率 ; 参考:《现代隧道技术》2017年03期
【摘要】:为提高TBM掘进效率,降低TBM施工成本,有必要研究节理岩体中的滚刀破岩效率。为此,文章采用二维离散元软件UDEC研究在不同围压下,节理间距、节理倾角、滚刀间距及贯入度对破岩效率的影响规律。研究表明:(1)节理倾角以30°附近为界向上增加或向下减小,比能耗随围压增加而减小的趋势变缓,并且在接近90°和0°时,围压的增加对滚刀破岩呈现不利影响;(2)节理岩体节理间距越小,比能耗受围压影响越明显。随着节理间距的增加,围压对比能耗的影响逐渐弱化,直至消失;(3)节理倾角0°附近,在满足安装要求的情况下滚刀间距宜取小值;节理倾角30°附近,刀间距100 mm左右时比能耗最小;节理倾角60°时,刀间距120 mm左右比能耗最小;(4)在滚刀之间裂隙贯通的前提下,节理岩体取较小贯入度时破岩效率较高。
[Abstract]:In order to improve the tunneling efficiency of TBM and reduce the construction cost of TBM, it is necessary to study the rock breaking efficiency of hobs in jointed rock mass. In this paper, the influence of joint spacing, joint inclination, hob spacing and penetration on rock breaking efficiency under different confining pressures is studied by using UDEC, a two-dimensional discrete element software. The results show that: (1) the dip angle of joint increases upward or decreases downward with the boundary of 30 掳, and the specific energy consumption decreases slowly with the increase of confining pressure, and when the angle is close to 90 掳and 0 掳, the specific energy consumption decreases slowly. (2) the smaller the joint spacing, the more obvious the specific energy consumption is affected by confining pressure. With the increase of joint spacing, the effect of confining pressure contrast energy consumption gradually weakens until it disappears. (3) the pitch of hob should be small when the angle of joint inclination is 0 掳, and the angle of joint inclination is about 30 掳. When tool spacing is about 100 mm, specific energy consumption is minimum; when joint inclination angle is 60 掳, the specific energy consumption of cutter spacing is minimum about 120 mm; (4) under the premise of fracture penetration between hobs, rock breaking efficiency of jointed rock mass is higher when the penetration of jointed rock mass is smaller.
【作者单位】: 河南大学土木建筑学院;中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51608174) 河南省科技发展计划项目(162102310603);河南省科技发展计划项目(152102310299)
【分类号】:U455.4
【参考文献】
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【共引文献】
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本文编号:2063223
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