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基于岩碴粒径分布规律的TBM破岩效率分析 被引量：19
1
作者 闫长斌 姜晓迪 +2 位作者 刘章恒 杨继华 苗栋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期466-474,共9页
岩碴的形状、大小及其粒径分布规律是综合反映TBM破岩效率的重要指标,也是TBM掘进参数与岩石性质的重要联系。根据盘形滚刀破岩机制,对TBM掘进岩碴进行了现场量测和筛分试验,获得了TBM岩碴尺寸特征和粒径分布规律。在此基础上,对实测岩... 岩碴的形状、大小及其粒径分布规律是综合反映TBM破岩效率的重要指标,也是TBM掘进参数与岩石性质的重要联系。根据盘形滚刀破岩机制,对TBM掘进岩碴进行了现场量测和筛分试验,获得了TBM岩碴尺寸特征和粒径分布规律。在此基础上,对实测岩碴尺寸和粒径分布数据进行了统计分析和理论分布函数拟合。分析了粗糙度指数与岩石强度、岩石耐磨性的关系,探讨了不同围岩等级下粗糙度指数随掘进推力的变化规律。研究结果表明:①片状岩碴的长轴与短轴之比约为1.5,而长轴与厚度之比则差别较大,其长轴、短轴和厚度均服从正态分布;②不同岩性条件下岩碴粒径分布均符合Rosin–Rammler函数分布;③岩碴粗糙度指数越大,TBM破岩效率越高;硬岩条件下岩碴粗糙度指数随单轴饱和抗压强度增大而减小,而中硬—软岩条件下则相反;④无论是软岩还是硬岩,岩碴粗糙度指数随岩石耐磨性增大而减小,岩石耐磨性越强,TBM破岩效率越低;⑤TBM破岩效率与围岩等级密切相关,可根据现场实测岩碴粒径分布规律,确定Ⅱ级和Ⅲ级围岩条件下TBM破岩效率最佳时的掘进推力区间。 展开更多
关键词 TBM施工 岩碴 尺寸特征 粒径分布 Rosin-Rammler函数 粗糙度指数 破岩效率 掘进推力
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基于新表面理论的TBM破岩效率评价指标 被引量：2
2
作者 闫长斌 李高留 +4 位作者 陈健 李严 杨延栋 杨风威 杨继华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1153-1164,共12页
岩碴是岩-机作用的直接产物,也是评价隧道掘进机(TBM)破岩效率和优化TBM掘进参数的有效指标。依托兰州水源地建设工程和龙岩万安溪引水工程,开展不同岩性条件下TBM岩碴筛分试验,得到了岩碴粒径分布规律。基于新表面理论,从滚刀破岩能量... 岩碴是岩-机作用的直接产物,也是评价隧道掘进机(TBM)破岩效率和优化TBM掘进参数的有效指标。依托兰州水源地建设工程和龙岩万安溪引水工程,开展不同岩性条件下TBM岩碴筛分试验,得到了岩碴粒径分布规律。基于新表面理论,从滚刀破岩能量转化角度出发,提出了一种新的TBM破岩效率评价指标。基于岩碴粒径分布规律和TBM掘进参数统计,探讨了新表面理论指标与比能、岩碴粗糙度指数之间的关系,指出了新表面理论指标在反映岩碴破碎程度和评价TBM破岩效率方面的优势。对新表面理论指标与TBM掘进推力以及刀间距s与贯入度p的比值进行回归分析,得到了硬岩(围岩等级为Ⅱ级)和软岩(围岩等级为III级)掘进条件下的TBM最优掘进推力和s/p取值区间。研究表明:(1)新表面理论指标符合岩石破碎学原理,可准确评价TBM破岩效率。岩碴越是破碎,新表面理论指标越大,掘进能耗越高,此时TBM破岩效率相对较低。(2)新表面理论指标与比能、岩碴粗糙度指数均具有良好的线性相关关系。岩碴越是破碎,破碎单位体积岩石的能量消耗越大,新表面理论指标越大,对应的粗糙度指数越小。软岩掘进条件下TBM掘进比能低于硬岩,而岩碴破碎程度高于硬岩。(3)新表面理论指标随着TBM掘进推力和s/p的增加先减小后增大,在硬岩和软岩条件下,当TBM最优掘进推力区间和s/p区间分别为7 400~7 700 kN、13.9~14.4和1 000~1 500 kN、8.0~8.5时,新表面理论指标较小,TBM破岩效率较高。 展开更多
关键词 隧道掘进机(TBM) 岩碴 能量转化 新表面理论 粗糙度指数 比能 掘进推力 刀间距与贯入度的比值(s/p)
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煤矿斜井双模盾构推力计算 被引量：11
3
作者 管会生 杨延栋 +1 位作者 郭立昌 吴和北 《矿山机械》 北大核心 2013年第7期123-127,共5页
为了确定煤矿斜井双模盾构的主参数,根据煤矿斜井的特殊施工条件,笔者对盾构斜坡下行掘进的推力影响因素进行了分析,建立了双模盾构在闭式土压平衡和敞开式TBM两种模式下的推力计算模型。并结合神华新街煤矿斜井工程,对φ7.62m双模盾构... 为了确定煤矿斜井双模盾构的主参数,根据煤矿斜井的特殊施工条件,笔者对盾构斜坡下行掘进的推力影响因素进行了分析,建立了双模盾构在闭式土压平衡和敞开式TBM两种模式下的推力计算模型。并结合神华新街煤矿斜井工程,对φ7.62m双模盾构进行了总推力实例计算,研究结果为双模盾构装备推力的确定提供了参考。 展开更多
关键词 煤矿斜井 双模盾构 盾构推力 推进系统 盾构选型
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基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统 被引量：41
4
作者 胡国良 龚国芳 杨华勇 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期124-127,共4页
推进系统是盾构的关键系统之一。设计了一种基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统,对推进液压缸进行了分区控制,阐述了推进液压系统的工作原理及其控制方式。利用AMESim仿真软件对推进液压系统的压力和流量特性进行了仿真分析,并在... 推进系统是盾构的关键系统之一。设计了一种基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统,对推进液压缸进行了分区控制,阐述了推进液压系统的工作原理及其控制方式。利用AMESim仿真软件对推进液压系统的压力和流量特性进行了仿真分析,并在工程应用中进行了推进试验,仿真和工程实际应用表明所设计的推进液压系统可实时控制推进压力和推进速度,可以满足盾构的掘进要求。 展开更多
关键词 盾构 推进液压系统 压力流量复合控制 AMESIM仿真
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秦岭隧道TBM机—石界面的界定分析 被引量：8
5
作者 赵维刚 杨超 +2 位作者 杜彦良 沙明元 杜立杰 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 1999年第2期40-44,共5页
对我国铁路隧道首次使用的全断面掘进机在秦岭隧道施工中的破岩形式和机理进行了分析，基于其破岩形式和刀具磨损情况，界定了单把刀的推力模型．进而将其扩展到整个刀盘，对不同切深和岩石强度下的推进力进行了数值计算，为掘进机主机... 对我国铁路隧道首次使用的全断面掘进机在秦岭隧道施工中的破岩形式和机理进行了分析，基于其破岩形式和刀具磨损情况，界定了单把刀的推力模型．进而将其扩展到整个刀盘，对不同切深和岩石强度下的推进力进行了数值计算，为掘进机主机工作参数的选取奠定了基础． 展开更多
关键词 隧道 全断面掘进机 施工 岩石 界面 掘进机
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波动推力引起的超孔压对开挖面稳定性的影响分析 被引量：2
6
作者 宋锦虎 陈坤福 +1 位作者 马元 安利彬 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第A01期3353-3364,共12页
盾构施工过程中地质条件变化、刀盘旋转切割土体、停盾拼装管片等因素会造成开挖面推力的波动,从而在开挖面前方产生超孔压,此超孔压对开挖面稳定性的影响需进行分析。首先通过建立分层土分析模型,结合太沙基固结理论,得到开挖面前方超... 盾构施工过程中地质条件变化、刀盘旋转切割土体、停盾拼装管片等因素会造成开挖面推力的波动,从而在开挖面前方产生超孔压,此超孔压对开挖面稳定性的影响需进行分析。首先通过建立分层土分析模型,结合太沙基固结理论,得到开挖面前方超孔压的计算方法;进而采用楔形体模型,给出超孔压对开挖面稳定性影响的计算方法。计算结果显示超孔压将显著降低开挖面的安全系数,因此在开挖面最小支护力的计算中需考虑推力波动变化的影响。最后通过参数分析给出了不同工况下产生的超孔压及其对开挖面安全系数影响的大小,为盾构施工参数的制定提供了参考。 展开更多
关键词 隧道工程 开挖面推力 波动变化 超孔压 开挖面稳定 流固耦合
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