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多滚刀协同破岩过程数值模拟与滚刀布置规律研究
被引量：
4
1
作者
刘亚迪
齐文聪
+2 位作者
刘浩飞
亢一澜
张茜
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期232-244,共13页
刀盘是全断面隧道掘进机(Tunneling Boring Machine,简称TBM)实现隧道挖掘功能的关键部件之一。刀盘持续破岩是滚刀群共同作用下的岩石破坏过程。滚刀作为实现刀盘破岩功能直接工具,在刀盘上的布置方式将直接影响滚刀破岩载荷和能耗等...
刀盘是全断面隧道掘进机(Tunneling Boring Machine,简称TBM)实现隧道挖掘功能的关键部件之一。刀盘持续破岩是滚刀群共同作用下的岩石破坏过程。滚刀作为实现刀盘破岩功能直接工具,在刀盘上的布置方式将直接影响滚刀破岩载荷和能耗等破岩性能指标。围绕多滚刀协同破岩模式下滚刀安装参数对破岩载荷和破岩比能耗的影响规律问题,首先分析了TBM掘进时刀盘上滚刀破岩的特点以及相邻滚刀回转破岩过程中产生协同效应的方式。抓住刀盘上多把滚刀绕刀盘中心回转、缓慢侵入岩石的运动特征,建立了包括滚刀位移加载方式、以及适用于模拟掘进中岩石单元损伤失效形式的岩石本构模型和岩石失效分离准则等技术环节的三滚刀回转破岩有限元模型。模拟了多把滚刀螺旋侵入岩石的破岩过程,通过有限元仿真计算分析了刀间距、相邻滚刀安装极角差和切削顺序三个主要刀盘布置参数对破岩载荷、破岩比能耗等破岩性能指标的单因素影响规律,并设计正交试验分析了多因素交互作用下上述参数对破岩总载荷影响规律及显著性。分析结果表明,刀间距和安装极角差对滚刀破岩性能的影响最为显著。其中,刀间距影响相邻切削路径间侧向裂纹的贯通情况,随着刀间距的增大,相邻切削路径间的侧向裂纹贯通逐渐困难,相邻滚刀沿刀盘径向协同破岩的效果也有所减弱;安装极角差影响侧向裂纹与倾斜临空面的贯通情况,随着安装极角差的增大,与倾斜临空面贯通的侧向裂纹变长,相邻滚刀沿刀盘环向协同破岩的效果有所增强。分析了多滚刀协同破岩工况中,滚刀的布置方式与滚刀破岩性能的关系,为刀盘滚刀合理布置提供参考依据。
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关键词
TBM滚刀
协同破岩
倾斜临空面
滚刀布置
破岩性能
下载PDF
职称材料
关于盾构机刀盘结构设计的几个问题
被引量：
3
2
作者
张洪涛
李钟
《建筑技术》
北大核心
2009年第11期1028-1029,共2页
刀盘的结构及刀具的配置直接关系到盾构掘进的效果和效率,通过对比辐条式刀盘和面板式刀盘的结构形式和刀具布置等因素,阐述上述因素在掘进过程中的主要作用,确定刀盘的设计是决定整个设备掘进效果的关键,因此针对不同的地层情况进行有...
刀盘的结构及刀具的配置直接关系到盾构掘进的效果和效率,通过对比辐条式刀盘和面板式刀盘的结构形式和刀具布置等因素,阐述上述因素在掘进过程中的主要作用,确定刀盘的设计是决定整个设备掘进效果的关键,因此针对不同的地层情况进行有针对性的设计和调整,通过合理优化,将有效延长刀盘、刀具的使用寿命,降低施工成本,为长距离盾构施工提供可靠保障。
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关键词
辐条式刀盘
面板式刀盘
刀盘结构设计
刀具布置形式
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职称材料
题名
多滚刀协同破岩过程数值模拟与滚刀布置规律研究
被引量：
4
1
作者
刘亚迪
齐文聪
刘浩飞
亢一澜
张茜
机构
天津大学机械工程学院
出处
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期232-244,共13页
基金
国家重点研发计划资助项目(2018YFB1702500)
国家自然科学基金资助项目(12022205,11872269)。
文摘
刀盘是全断面隧道掘进机(Tunneling Boring Machine,简称TBM)实现隧道挖掘功能的关键部件之一。刀盘持续破岩是滚刀群共同作用下的岩石破坏过程。滚刀作为实现刀盘破岩功能直接工具,在刀盘上的布置方式将直接影响滚刀破岩载荷和能耗等破岩性能指标。围绕多滚刀协同破岩模式下滚刀安装参数对破岩载荷和破岩比能耗的影响规律问题,首先分析了TBM掘进时刀盘上滚刀破岩的特点以及相邻滚刀回转破岩过程中产生协同效应的方式。抓住刀盘上多把滚刀绕刀盘中心回转、缓慢侵入岩石的运动特征,建立了包括滚刀位移加载方式、以及适用于模拟掘进中岩石单元损伤失效形式的岩石本构模型和岩石失效分离准则等技术环节的三滚刀回转破岩有限元模型。模拟了多把滚刀螺旋侵入岩石的破岩过程,通过有限元仿真计算分析了刀间距、相邻滚刀安装极角差和切削顺序三个主要刀盘布置参数对破岩载荷、破岩比能耗等破岩性能指标的单因素影响规律,并设计正交试验分析了多因素交互作用下上述参数对破岩总载荷影响规律及显著性。分析结果表明,刀间距和安装极角差对滚刀破岩性能的影响最为显著。其中,刀间距影响相邻切削路径间侧向裂纹的贯通情况,随着刀间距的增大,相邻切削路径间的侧向裂纹贯通逐渐困难,相邻滚刀沿刀盘径向协同破岩的效果也有所减弱;安装极角差影响侧向裂纹与倾斜临空面的贯通情况,随着安装极角差的增大,与倾斜临空面贯通的侧向裂纹变长,相邻滚刀沿刀盘环向协同破岩的效果有所增强。分析了多滚刀协同破岩工况中,滚刀的布置方式与滚刀破岩性能的关系,为刀盘滚刀合理布置提供参考依据。
关键词
TBM滚刀
协同破岩
倾斜临空面
滚刀布置
破岩性能
Keywords
TBM
disc
cutter
collaborative
rock
fragmentation
inclined
free
surface
arrangement
of
cutter
rock
breaking
performance
分类号
TD421 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
关于盾构机刀盘结构设计的几个问题
被引量：
3
2
作者
张洪涛
李钟
机构
中建市政建设有限公司
出处
《建筑技术》
北大核心
2009年第11期1028-1029,共2页
文摘
刀盘的结构及刀具的配置直接关系到盾构掘进的效果和效率,通过对比辐条式刀盘和面板式刀盘的结构形式和刀具布置等因素,阐述上述因素在掘进过程中的主要作用,确定刀盘的设计是决定整个设备掘进效果的关键,因此针对不同的地层情况进行有针对性的设计和调整,通过合理优化,将有效延长刀盘、刀具的使用寿命,降低施工成本,为长距离盾构施工提供可靠保障。
关键词
辐条式刀盘
面板式刀盘
刀盘结构设计
刀具布置形式
Keywords
spoke-type
cutter
head
panel-type
cutter
head
structural
design
of
cutter
head
arrangement
type
of
cutter
分类号
TU621 [建筑科学—建筑技术科学]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
多滚刀协同破岩过程数值模拟与滚刀布置规律研究
刘亚迪
齐文聪
刘浩飞
亢一澜
张茜
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
4
下载PDF
职称材料
2
关于盾构机刀盘结构设计的几个问题
张洪涛
李钟
《建筑技术》
北大核心
2009
3
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
检索结果
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