復(fù)合地層中TBM滾刀磨損預(yù)測(cè)模型的研究.pdf

1、隨著地下空間工程快速開(kāi)挖的需要和科學(xué)技術(shù)水平的提高，TBM在修建地鐵、軌道交通等地下工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，我國(guó)政府相關(guān)部門(mén)和施工企業(yè)高度重視TBM在地下空間工程施工的應(yīng)用。TBM不僅在比較均勻、單一的地層中得到應(yīng)用，而且在復(fù)合地層中也得到應(yīng)用。盤(pán)形滾刀作為T(mén)BM在掘進(jìn)過(guò)程中破巖的主要工具，其破碎效率直接影響了TBM掘進(jìn)的效率和成本。目前，有關(guān)復(fù)合地層中TBM滾刀磨損研究尚處于探索階段。因此，在廣泛閱讀和鉆研國(guó)內(nèi)外有關(guān)TBM刀具的破巖

2、機(jī)理及磨損原因相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)而建立了復(fù)合地層中TBM滾刀磨損預(yù)測(cè)模型。論文主要研究?jī)?nèi)容有:
　　(1)分析滾刀作用下的巖石破碎機(jī)理、滾刀磨損產(chǎn)生過(guò)程、滾刀磨損的原因與影響因素:研究滾刀力學(xué)性質(zhì)、滾刀磨損機(jī)理、滾刀磨損產(chǎn)生過(guò)程及滾刀常見(jiàn)的磨損形式，為滾刀磨損預(yù)測(cè)模型的建立提供理論基礎(chǔ)。
　　(2)在ANSYS Workbench軟件中建立盤(pán)形滾刀破巖過(guò)程有限元分析模型，對(duì)其進(jìn)行了疲勞仿真分析與模態(tài)分析，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的刀具

3、在不同的工況下的性能需求。
　　(3)介紹了CSM性能預(yù)測(cè)模型和能量法預(yù)測(cè)模型，結(jié)合CSM性能預(yù)測(cè)模型和能量法的優(yōu)點(diǎn)建立復(fù)合地層中TBM比能預(yù)測(cè)模型，并在此基礎(chǔ)上對(duì)復(fù)合地層TBM比能預(yù)測(cè)進(jìn)行了研究。結(jié)合秦嶺隧道工程實(shí)例，對(duì)TBM滾刀磨損水平進(jìn)行了量化研究，預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際情況相符，驗(yàn)證了模型的有效性。
　　(4)由復(fù)合地層中TBM比能預(yù)測(cè)模型推導(dǎo)出復(fù)合地層中TBM滾刀磨損預(yù)測(cè)模型，利用已有的TBM施工數(shù)據(jù)對(duì)提出的模型進(jìn)行驗(yàn)證，