土压平衡盾构刀盘扭矩计算模型
本文选题:土压平衡盾构 + 贯入度 ; 参考:《浙江大学学报(工学版)》2014年09期
【摘要】:针对目前刀盘扭矩计算模型不统一、考虑施工动态参数欠缺的问题,提出一种考虑刀具贯入度、土仓压力的刀盘扭矩计算模型.通过现场试验及理论计算结果的对比,分析刀盘摩擦扭矩的组成,在此基础上,提出土压平衡盾构在掘进过程中刀盘扭矩不断变化的关键因素,选取3处712组现场实测数据进行回归分析,探讨刀具贯入度、土仓压力2个因素对刀盘扭矩的影响,并应用力学推导、数值模拟方法对2个因素影响刀盘扭矩的机理进行解释,给出考虑施工需求的刀盘极限扭矩的计算公式.结果表明:刀盘背面摩擦扭矩不能忽略;当刀盘贯入度增大时,刀盘扭矩明显增大的原因主要是刀盘对开挖面土体挤压的增大,而不是刀具切削扭矩的增加;土仓压力对刀盘扭矩的影响主要是增大了刀盘背面摩擦扭矩.
[Abstract]:In view of the disunity of the current calculation model of cutter head torque and considering the lack of dynamic parameters of construction, this paper puts forward a calculation model of cutter head torque considering the penetration of cutting tool and the pressure of earth bin. By comparing the results of field test and theoretical calculation, the composition of friction torque of cutter head is analyzed. On the basis of this, the key factors of constant change of cutter head torque in the process of tunneling with earth pressure balance shield are put forward. In this paper, the influence of two factors on the torque of the cutter head is discussed by regression analysis in 3 groups of 712 groups of field measured data, and the mechanism of the two factors affecting the torque of the cutter head is explained by mechanical derivation and numerical simulation. The formula for calculating the limit torque of the cutter head considering the construction requirement is given. The results show that the friction torque on the back of the cutter can not be ignored, and when the penetration of the cutter head increases, the obvious increase of the torque of the cutter head is mainly due to the increase of the cutting face soil extrusion by the cutter head, rather than the increase of the cutting torque of the cutting tool. The influence of earth chamber pressure on the torque of cutter head is mainly due to the increase of friction torque on the back of cutter head.
【作者单位】: 解放军理工大学国防工程学院;
【基金】:国家自然科学创新群体基金资助项目(51021001)
【分类号】:U455.39
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,本文编号:2108784
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