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复合地层双模盾构适应性及掘进参数研究 被引量：41
1
作者 何川 陈凡 +3 位作者 黄钟晖 孟庆军 刘川昆 王士民 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期43-52,I0003,I0004,共12页
依托南宁市轨道交通5号线五一立交站—新秀公园站区间隧道工程,论述了土压–泥水双模盾构的选型依据,基于区间右线双模盾构及左线泥水盾构的现场掘进试验数据,详细对比分析不同地质段和不同模式段的掘进参数变化及能源消耗情况,得出相... 依托南宁市轨道交通5号线五一立交站—新秀公园站区间隧道工程,论述了土压–泥水双模盾构的选型依据,基于区间右线双模盾构及左线泥水盾构的现场掘进试验数据,详细对比分析不同地质段和不同模式段的掘进参数变化及能源消耗情况,得出相比于单模式盾构,双模盾构在复合地层条件下的适应性。研究结果表明:始发段由粉土、粉细砂与圆砾组成的复合地层中采用的泥水平衡模式严格控制地面沉降,在过江段所在的全断面粉砂质泥岩和泥质粉砂岩复合地层中,土压模式有效规避了泥水盾构易固结泥饼的风险;掘进速率方面,右线双模盾构相对于左线掘进速率增幅达181.44%;能源消耗方面,右线双模盾构的盾尾油脂消耗、水消耗及电消耗较左线分别减少了7.87%,30.32%,30.64%。 展开更多
关键词 隧道 双模盾构 掘进试验 复合地层 掘进参数 盾构耗能
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盾构切刀切削软岩特性研究 被引量：10
2
作者 张旭辉 谭青 +3 位作者 夏毅敏 蔡小华 曾桂英 张佳 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期184-191,共8页
文章在对盾构切刀切削软岩动态过程进行合理简化的基础上,从软岩细观角度出发,采用颗粒离散元法建立了切刀切削软岩的二维数值模型,对切刀切削动态过程进行了分析,并研究了切刀前角、切深以及节理对切刀切削特性的影响。研究结果表明:... 文章在对盾构切刀切削软岩动态过程进行合理简化的基础上,从软岩细观角度出发,采用颗粒离散元法建立了切刀切削软岩的二维数值模型,对切刀切削动态过程进行了分析,并研究了切刀前角、切深以及节理对切刀切削特性的影响。研究结果表明:切刀切削软岩是一个先挤压后张拉的过程,切刀着力点随切削行程的改变由刀尖逐渐向刀前刃上方转移,然后再回到刀尖,与切削力变化规律一致;破碎块随切刀前角和切深的增加呈增大趋势;比能耗随切刀前角和切深的增加呈减小趋势;节理倾角不同切刀破岩呈不同破坏方式,节理倾角小于90°时,更容易形成破碎块,破岩效率较高;节理倾角大于或等于90°时,不能很好利用节理促使破碎块的形成,破岩效率较低。通过试验验证了破碎块以及切刀受力过程与数值模拟具有较好的一致性。 展开更多
关键词 盾构 切刀 PFC二维离散元软件 切削特性 比能耗 节理
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基于UDEC仿真的滚刀最优刀间距确定方法 被引量：5
3
作者 暨智勇 《铁道建筑技术》 2012年第10期1-5,共5页
为了得到指定切深下合理的刀间距,提出一种基于UDEC仿真的滚刀最优刀间距确定方法。通过试验机得到岩样力学参数,利用2D离散元仿真软件UDEC,建立了无围压条件下两把滚刀顺次切削节理不发育岩石的数学模型,在此基础上设计了一组数值试验... 为了得到指定切深下合理的刀间距,提出一种基于UDEC仿真的滚刀最优刀间距确定方法。通过试验机得到岩样力学参数,利用2D离散元仿真软件UDEC,建立了无围压条件下两把滚刀顺次切削节理不发育岩石的数学模型,在此基础上设计了一组数值试验,成功地模拟出了不同切深和刀间距下滚刀破碎岩石的全过程。分析得到指定切深下仿真切削比能耗与刀间距的对应关系,最小比能耗下的刀间距即为最优刀间距。最后,利用回转式盾构刀具切削实验台,采用恒切深方式进行多组实验,记录刀具所受三向力和破碎岩样重量,得到实验最优刀间距。通过实验手段和仿真手段得到的最优刀间距基本一致,工程数据也进一步证实了这一点。因此,基于UDEC仿真的滚刀最优刀间距确定方法是可行的。 展开更多
关键词 盾构机 UDEC仿真 滚刀 刀间距 比能耗
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EPB/TBM双模盾构复合地层掘进参数及适应性研究
4
作者 何川 黄兴 +3 位作者 陈凡 宋天田 毋晨 王士民 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期96-103,共8页
研究目的:为探究EPB/TBM双模盾构在复合地层中的掘进适应性,本文基于深圳地铁12号线怀德站—福永站及13号线留仙洞站—中间风井区间的EPB/TBM双模盾构施工案例,对比分析不同掘进模式下的掘进参数和能源消耗情况的变化规律,以期为类似工... 研究目的:为探究EPB/TBM双模盾构在复合地层中的掘进适应性,本文基于深圳地铁12号线怀德站—福永站及13号线留仙洞站—中间风井区间的EPB/TBM双模盾构施工案例,对比分析不同掘进模式下的掘进参数和能源消耗情况的变化规律,以期为类似工程提供参考。研究结论:(1)双模盾构在软土地层采用EPB模式保证掌子面稳定,硬岩地层采用TBM模式规避掘进速度低及刀具磨损等风险;(2)掘进参数变化规律在软土段EPB模式下表现为“低转速、高扭矩、高推力”,硬岩段TBM模式表现为“高转速、低扭矩、低推力”;(3)微风化岩层TBM模式的推进速度较EPB模式在中风化岩层提升了38%,有效掘进时长占比提升约106.7%;(4)双模盾构能源消耗较软土地层EPB模式并未明显增加;(5)本文研究可为双模盾构在复合地层中的掘进适应性提供参考。 展开更多
关键词 EPB/TBM双模盾构 统计分析 复合地层 掘进参数 盾构耗能
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盾构滚刀作用下混凝土材料破碎分形与能耗
5
作者 岳玮琦 顾展飞 苏伟林 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期995-1000,1010,共7页
为了提高盾构破除混凝土障碍物的效率,最大程度地减少破除施工对刀盘刀具的损害,从混凝土在盾构滚刀作用下破碎后碎屑颗粒的自相似性出发,通过原型滚刀破碎混凝土试验测试了不同强度混凝土在不同掘进参数下的破碎分形特征与耗能情况。... 为了提高盾构破除混凝土障碍物的效率,最大程度地减少破除施工对刀盘刀具的损害,从混凝土在盾构滚刀作用下破碎后碎屑颗粒的自相似性出发,通过原型滚刀破碎混凝土试验测试了不同强度混凝土在不同掘进参数下的破碎分形特征与耗能情况。研究表明,混凝土经滚刀破碎之后的碎屑颗粒形状满足自相似性,具有良好的分形特征,通过混凝土碎屑的级配信息计算可得到碎屑颗粒的分形维数;碎屑的分形维数随混凝土单轴抗压强度的增大、滚刀贯入度的增大以及刀间距的减小而增大,掘进参数通过影响碎屑颗粒的分形维数来影响混凝土破碎能耗密度;通过掘进试验数据拟合得到能耗系数的取值后,可通过任意工况下碎屑的分形维数计算滚刀破除混凝土时的能耗密度,为盾构掘进参数的设定以及刀盘功率的匹配优化提供理论参考。 展开更多
关键词 盾构滚刀 破除混凝土 分形维数 碎屑级配 能耗密度
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基于1D/3D耦合仿真的某大功率重型货车冷却系统性能研究
6
作者 程浩杰 马彦达 +4 位作者 徐亚坤 吴延巽 董丽萍 于振华 张艺伦 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1125-1135,共11页
随着经济的快速发展,人们对商用车的功率需求越来越高,大功率意味着更高的散热负荷,这对发动机冷却系统的匹配及系统的空间布置提出了更高的挑战。针对装配600马力发动机的某重型商用车,采用1D/3D耦合仿真的手段建立整车热流场模型与发... 随着经济的快速发展,人们对商用车的功率需求越来越高,大功率意味着更高的散热负荷,这对发动机冷却系统的匹配及系统的空间布置提出了更高的挑战。针对装配600马力发动机的某重型商用车,采用1D/3D耦合仿真的手段建立整车热流场模型与发动机冷却系统一维模型,研究了护风罩、导流板对散热器进风流量与进风平均温度的影响;并根据发动机热平衡试验数据,完成了冷却系统的匹配计算,同时进行了整车热平衡试验验证。结果表明:与单层护风罩相比,C型护风罩所引起的湍动能较小,因而可以提供更大的风量;当水泵速比由2.2降至为1.8时,转矩点和功率点出水温度分别为99.2和96.2℃,可满足冷却的需求,同时也降低了水泵的能耗,此外整车环境舱试验也验证了仿真模型的准确性,在大转矩工况下C型护风罩可以有效降低冷却系统的水温。 展开更多
关键词 发动机热平衡 C型护风罩 冷却系统 导流板 水泵能耗
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