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隧道掘进机盘形滚刀的工作原理分析 被引量：25
1
作者 宋克志 王本福 《建筑机械》 北大核心 2007年第04S期71-74,共4页
基于文献分析和工程实践,论述了隧道掘进机盘形滚刀的受力特征和破岩机理,在此基础上分析了布刀方式、刀间距的确定原则及方法,最后给出了刀盘转矩的简化计算方法,并以算例进行了说明。
关键词 盘形滚刀 隧道掘进机 刀盘 刀间距 刀盘转矩
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清华园盾构隧道复杂互层地层下的掘进参数研究 被引量：13
2
作者 徐汪豪 倪婉昱 +1 位作者 赵海涛 陈爽 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2018年第A02期373-378,共6页
为探明北京地区大直径泥水平衡盾构在复杂互层地层下的掘进参数变化情况,依托北京地区目前最大直径泥水平衡盾构工程清华园隧道,使用数理统计的方法针对盾构由粉质黏土掘进至卵石土、砂、粉质黏土互层地层时盾构掘进参数的变化规律及波... 为探明北京地区大直径泥水平衡盾构在复杂互层地层下的掘进参数变化情况,依托北京地区目前最大直径泥水平衡盾构工程清华园隧道,使用数理统计的方法针对盾构由粉质黏土掘进至卵石土、砂、粉质黏土互层地层时盾构掘进参数的变化规律及波动情况进行研究。研究结果表明:泥水平衡盾构在粉质黏土区域掘进时,盾构刀盘转矩及盾构推力波动情况不明显;泥水平衡盾构在复杂互层地质条件下掘进时,盾构刀盘转矩及盾构推力分别增长46.43%和46.03%,同时盾构刀盘转矩的波动情况较粉质黏土区域有所增长,而盾构推力的波动情况与粉质黏土区域类似。 展开更多
关键词 盾构隧道 大直径泥水平衡盾构 复杂互层 掘进参数 刀盘转矩 盾构推力
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?12 m级泥水盾构刀盘的载荷转矩计算及力学性能分析 被引量：7
3
作者 黄志高 陈鹏 +2 位作者 何源福 刘纲 朱晓天 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2019年第6期1021-1029,共9页
为研究某盾构隧道φ12m级大直径泥水盾构刀盘设计的合理性以及对高水压密实砂层施工的适应性,结合大直径泥水盾构的特点以及以密实砂层为主的地层条件,提出考虑土压力与刀具贯入阻力、忽略砂土间的黏聚力的刀具载荷计算修正模型,综合考... 为研究某盾构隧道φ12m级大直径泥水盾构刀盘设计的合理性以及对高水压密实砂层施工的适应性,结合大直径泥水盾构的特点以及以密实砂层为主的地层条件,提出考虑土压力与刀具贯入阻力、忽略砂土间的黏聚力的刀具载荷计算修正模型,综合考虑刀盘结构及其背部泥水压力对刀盘载荷及转矩的影响,获得刀盘的输入载荷和转矩。利用ANSYS软件,建立大直径泥水盾构掘进的仿真分析模型,对泥水盾构正常掘进、偏载以及脱困3种工况进行有限元分析。结果表明:偏载工况下,刀盘的应力和变形最大,最大应力出现在刀盘下半部的主臂支撑筋板与法兰连接处,达到128.46MPa;最大变形出现在刀盘边缘处,达到2.85mm,刀盘性能满足设计要求。 展开更多
关键词 盾构隧道 大直径泥水盾构 刀具载荷 刀盘载荷 刀盘转矩 力学分析
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浅埋富水地层特大断面矩形顶管隧道掘进参数分析 被引量：1
4
作者 王发民 孟庆军 +3 位作者 张浩 刘常利 杨振兴 张兵 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第2期316-326,共11页
为保障特大断面矩形顶管隧道在浅覆土、小净距下的安全高效掘进,依托世界上首个直径15 m级3车道矩形顶管隧道工程,对顶管多刀盘开挖系统、减摩注浆系统、三螺机出渣系统进行针对性优化设计。通过对顶管主要掘进参数及地层沉降监测结果... 为保障特大断面矩形顶管隧道在浅覆土、小净距下的安全高效掘进,依托世界上首个直径15 m级3车道矩形顶管隧道工程,对顶管多刀盘开挖系统、减摩注浆系统、三螺机出渣系统进行针对性优化设计。通过对顶管主要掘进参数及地层沉降监测结果进行统计分析,得到以下结论:1)本工程采用的减阻措施有效降低了管节受到的地层摩擦阻力,实际总推力为理论值的40%左右;2)刀盘直径和安装高度对刀盘转矩影响较大,多数刀盘转矩均值小于额定转矩的一半,说明刀盘额定转矩有较大的优化空间;3)顶管掘进过程中盾壳受到较大的地层挤压力,土舱内渣土压力也显著大于地层侧向土压力,停机后上述压力均有较大幅度降低;4)顶管掘进后地表横向沉降槽呈“盆”状,隧道两侧0.5倍开挖宽度内的地层沉降较大。 展开更多
关键词 特大断面矩形顶管隧道 多刀盘开挖系统 减摩注浆系统 三螺机出渣系统 掘进参数 推力 刀盘转矩 地层沉降
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超大直径泥水盾构土岩交互地层掘进载荷计算与分析 被引量：2
5
作者 王凯 曾垂刚 李治国 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第5期873-881,共9页
为解决土岩交互地层超大直径泥水盾构推力、转矩参数设计取值与施工参数控制问题,提出土岩交互地层掘进载荷计算模型。根据泥水盾构特点分析载荷各分项组成,建立掘进载荷数学模型,基于土岩交互地层模型、刀盘几何模型对载荷计算模型进... 为解决土岩交互地层超大直径泥水盾构推力、转矩参数设计取值与施工参数控制问题,提出土岩交互地层掘进载荷计算模型。根据泥水盾构特点分析载荷各分项组成,建立掘进载荷数学模型,基于土岩交互地层模型、刀盘几何模型对载荷计算模型进行数值仿真,利用汕头苏埃通道基岩段施工数据对模型进行计算验证,分析基岩侵入高度、岩石强度、贯入度等影响因素对刀盘转矩的影响规律。计算分析结果表明:1)掘进载荷计算模型理论推力与实测值误差为-6.4%~5.6%,刀盘理论转矩与实测值误差为-9.5%~9.0%,模型具有较高的精度,可满足装备设计和工程应用的实际需要;2)随基岩侵入高度和贯入度增加,推力、转矩均增加,但转矩对岩石侵入高度、贯入度变化更灵敏;3)岩石单轴抗压强度每增加10 MPa,转矩约上升7%(强度在50~100 MPa,贯入度5 mm/r);4)在高贯入度下,刀盘转矩随岩石侵入高度的增加效应越显著;5)在刀盘1/2位置附近,岩石高度增量引起的转矩增加最为显著。建议在施工中根据地勘确定的基岩侵入高度、岩石强度、贯入度参数计算出对应的转矩,可作为施工中掘进控制参数。 展开更多
关键词 超大直径泥水盾构 掘进载荷 土岩交互地层 数学模型 数值仿真 推力 刀盘转矩
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基于现场实测数据的盾构掘进速度影响因素与控制分析 被引量：1
6
作者 胡光静 黄大维 +2 位作者 姜浩 詹涛 袁岳峰 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第S02期189-196,共8页
土压平衡盾构的掘进速度直接关系到盾构隧道施工效率,然而其影响因素复杂,且难以直接控制。为研究盾构掘进速度影响因素,探明盾构掘进速度与其影响因素的相互作用机制,结合理论分析与现场实测调研统计,分析盾构掘进速度与螺旋输送机转... 土压平衡盾构的掘进速度直接关系到盾构隧道施工效率,然而其影响因素复杂,且难以直接控制。为研究盾构掘进速度影响因素,探明盾构掘进速度与其影响因素的相互作用机制,结合理论分析与现场实测调研统计,分析盾构掘进速度与螺旋输送机转速和转矩、顶推力、刀盘转速和转矩的关系。结果表明:1)地层的强度特性在一定程度上决定了刀盘切削岩土体的难易程度,从而决定了盾构掘进速度;2)对于岩质地层和黏土地层,螺旋输送机转速、转矩和刀盘转矩与盾构掘进速度相关性显著;3)螺旋输送机通过转速影响渣土输出速率,从而影响土舱的饱满度,进而影响刀盘的切削效率,最终影响掘进速度;4)盾构刀盘转速总体呈现出“地层强度越高、刀盘转速越大”的特点;5)刀盘转矩随着刀盘转速的增加而显著减小,且刀盘转速增大对减小刀具的非正常破损有利。 展开更多
关键词 土压平衡盾构 掘进速度 顶推力 螺旋输送机 刀盘转矩 刀盘转速
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主驱动双速减速机在高黎贡山隧道再制造TBM中的施工应用 被引量：1
7
作者 宋法亮 刘捷 +1 位作者 杨新举 赵海雷 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第3期467-473,共7页
高黎贡山隧道出口段采用2台敞开式TBM分别在主洞和平导洞施工,由于地质条件复杂,TBM经常遇到刀盘脱困转矩不足导致设备卡机的情况。为提高刀盘驱动系统脱困转矩,满足TBM在破碎围岩条件下掘进的需要,对彩云1号TBM主驱动系统安装双速减速... 高黎贡山隧道出口段采用2台敞开式TBM分别在主洞和平导洞施工,由于地质条件复杂,TBM经常遇到刀盘脱困转矩不足导致设备卡机的情况。为提高刀盘驱动系统脱困转矩,满足TBM在破碎围岩条件下掘进的需要,对彩云1号TBM主驱动系统安装双速减速机的技术改造进行研究。双速减速机安装在TBM主电机和减速机之间,高、低速模式下减速比分别为1.00和1.47,可通过手柄直接进行模式切换,具有切换方便的特点;在低速模式下,可将设备脱困转矩由6150 kN·m提升至9225 kN·m。经现场验证:在TBM脱困使用低速挡掘进时,设备可在7000 kN·m转矩下持续掘进,说明在TBM上安装双速减速机可大大提高敞开式TBM在软弱破碎围岩地质条件下的脱困能力。 展开更多
关键词 高黎贡山隧道 TBM脱困 双速减速机 高低速模式 刀盘转矩 刀盘转速
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盾构刀盘中心区域磨损研究 被引量：1
8
作者 周喜 王旭 《建筑机械》 2011年第1期121-122,共2页
介绍了盾构刀盘中心区域磨损的原因,并对结泥饼引起的转矩变化进行分析,最后通过工程实例的对比,指出在刀盘中心区域加装搅拌棒是有效的解决方案。
关键词 土压平衡式盾构机 刀盘 土体改良 刀盘转矩
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复合地层中掘进的盾构机刀盘动态驱动转矩研究 被引量：11
9
作者 张凯之 余海东 来新民 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期643-647,共5页
复合地层掘进扭矩载荷突变是造成盾构机掘进过程中堵转停机的直接原因,考虑盾构机刀盘驱动变频调速电机特性、转矩传递过程中齿轮啮合刚度及齿侧间隙等非线性因素,建立冗余驱动的盾构机刀盘切削系统机电耦合动力学模型;针对典型复合地... 复合地层掘进扭矩载荷突变是造成盾构机掘进过程中堵转停机的直接原因,考虑盾构机刀盘驱动变频调速电机特性、转矩传递过程中齿轮啮合刚度及齿侧间隙等非线性因素,建立冗余驱动的盾构机刀盘切削系统机电耦合动力学模型;针对典型复合地层地质条件,对盾构机在上软下硬地层掘进过程中刀盘驱动转矩动态特性进行仿真分析。结果表明,在软土体积百分比为70%复合地层中,掘进扭矩载荷显著高于50%软土百分比复合地层;盾构机在由50%软土百分比地层掘进进入70%软土百分比地层过程中,刀盘驱动电机负荷瞬间增大,甚至超出其工作极限,电机无法稳定工作,容易导致堵转发生,该结果可以部分解释我国昆明上公山隧道施工中频繁出现堵转事故的原因,为盾构机复杂地质条件下顺应性设计提供指导。 展开更多
关键词 盾构机 复合地层 非线性 刀盘驱动转矩 堵转
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