盾構(gòu)典型刀具組合破巖受力特性研究.pdf

1、近年來隨著地下空間工程建設(shè)的需要和科學(xué)技術(shù)水平的提高,盾構(gòu)法作為地下空間工程施工的主要手段,盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)及施工技術(shù)在我國得到了廣泛應(yīng)用,盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)技術(shù)的發(fā)展也得到了國家相關(guān)部門和施工企業(yè)的高度重視。
　　 盾構(gòu)主要是通過盾構(gòu)刀盤上的盾構(gòu)刀具切削破巖而完成掘進(jìn),但由于地質(zhì)條件復(fù)雜多樣,一種刀具往往無法適應(yīng)多種地質(zhì)條件,因此在工程中盾構(gòu)刀盤往往采用多種刀具組合布置,此時多刀具組合切削破巖力學(xué)特性成為關(guān)鍵問題,因此必須對多刀具組合切削破

2、巖力學(xué)特性展開研究,這對提升刀具的使用性能、優(yōu)化刀具配置、提高刀具的使用壽命有重要意義。
　　 深入分析了單滾刀及滾刀組合切削的破巖機(jī)理,并對滾刀壓頭作用下,巖石材料的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行分析,通過滾刀結(jié)構(gòu)參數(shù)及組合參數(shù)對滾刀回轉(zhuǎn)切削過程影響的研究,提出相鄰滾刀間相位差會引起滾刀掘進(jìn)界面的不平整以及滾刀安裝半徑越小滾刀內(nèi)外側(cè)破巖量之差越大等結(jié)論,以此為基礎(chǔ)并結(jié)合滾刀組合切削破巖機(jī)理,建立起滾刀回轉(zhuǎn)切削三向力模型。
　　 搭建了回

3、轉(zhuǎn)式刀具切削性能測試試驗(yàn)臺,借助該試驗(yàn)臺對滾刀回轉(zhuǎn)切削三向力模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,通過所得到滾刀切削三向力模型,展開對滾刀三向力隨結(jié)構(gòu)參數(shù)、工作參數(shù)以及滾刀組合參數(shù)變化特性的研究,得到滾刀回轉(zhuǎn)切削三向力隨不同參數(shù)的變化規(guī)律,最后對工程中各組合參數(shù)的選定作簡要討論。
　　 通過對先行刀與刮刀組合切削特點(diǎn)及切削類刀具破巖機(jī)理的分析,運(yùn)用大型仿真軟件ANSYS/LS-DYNA建立起先行刀與刮刀組合切削有限元模型,對先行刀與刮刀組合切削進(jìn)行