节理地层滚刀破岩可靠性物理模型试验研究

发布时间：2021-09-17 06:30

　　随着地下空间的大规模开发,TBM的应用越来越广泛。在TBM滚刀旋转破岩过程中,节理参数和夹层情况对滚刀可靠性存在明显的影响。其中节理倾角和间距的变化,对滚刀切削力、切深和刀具磨损影响显著;在复合地层中,由于软弱夹层的存在,滚刀经常会出现非正常磨损、刀盘卡机等情况,从而直接影响了施工成本和工程进度。因此,为了研究在含节理岩体和复合地层中TBM盘形滚刀旋转破岩机理以及刀具磨损情况,本文采用制作相似模型的方法,通过缩尺滚刀旋转破岩实验得到滚刀破岩切削力、切深和磨损值等数据,并利用数值模拟方法验证实验结果的可靠性。主要工作为以下四个方面:（1）基于Rolling Indentation Abrasion Test（RIAT）模型,制作缩尺滚刀旋转破岩实验装置,并预制含完整岩样、节理岩样和含软弱夹层岩样,利用MTS液压伺服压力机完成对不同地层参数下岩样的分级加载,并获得滚刀所受推力、滚动力、切深、磨损量等数据。（2）将实验所得数据归类整理,得出滚刀破岩所受切削力和滚刀切深随着节理倾角和节理间距的变化情况,由此推断出TBM滚刀的最佳破岩角度;将滚刀切削力和切深的数据带入经验公式,得出破岩比能和滚刀... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：111 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

敞开式TBM及盘形滚刀Fig1.1OpentypeTBManddisccutter

1 绪 论面掘进机在我国隧道工程中应用越来越多，施工过程由于我国幅员辽阔，地质条件变化明显，TBM 在工程解决的问题，如 TBM 在含节理和软弱夹层岩体中的夹层地层是指在 TBM 掘进过程中，掌子面处或掌子面夹层，如图 1.2 所示。含节理和软弱夹层底层的岩石力明显，尤其节理间距与节理倾角情况对TBM的掘进效

图 1.3 典型 TBM 掘进机组成Fig 1.3 Composition of TBM的应用越来越多，TBM 的设计和制造水平也需要持续质条件与隧道支护方式，制造出不同类型的 TBM，主BM、斜井式 TBM 和复合式 TBM 等。其中护盾式 TB双护盾式等，如图 1.4 所示。 敞开式 TBM (b)护盾式 TBM


本文编号：3398154