復(fù)雜地層盾構(gòu)刀具磨損控制技術(shù)研究.pdf

1、復(fù)雜地層土壓平衡盾構(gòu)長距離掘進(jìn)一直是國內(nèi)外的難題。在這種地層施工，盾構(gòu)刀具磨耗嚴(yán)重，容易破損、脫落。掘進(jìn)中一旦出現(xiàn)這類情況，將導(dǎo)致刀盤扭矩上升，盾構(gòu)推進(jìn)困難，甚至無法施工，被迫開艙換刀。因此，研究如何減少復(fù)雜地層中刀具磨損是盾構(gòu)掘進(jìn)技術(shù)的重點(diǎn)難點(diǎn)。
　　本文在詳細(xì)調(diào)研國內(nèi)外相關(guān)理論研究成果和工程實(shí)例的基礎(chǔ)上，以北京地下鐵路直徑線和某地鐵一號線為工程背景，利用現(xiàn)場量測、理論分析及數(shù)值模擬等手段從機(jī)械與土壤兩方面入手，對復(fù)雜地層條件下

2、土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)刀具磨損的問題進(jìn)行了研究，取得了下列研究成果:
　　(1)系統(tǒng)分析了各種刀具的工作原理，及其磨損原因和影響因素。研究了刀盤、刀具形式及刀具的排列布置與各種土層的適用關(guān)系。在此基礎(chǔ)上得出了適應(yīng)砂卵石地層及硬巖地層的土壓平衡盾構(gòu)應(yīng)選擇的刀盤形式及刀具布置方式。
　　(2)通過對砂卵石地層中的滾刀磨損分析，提出了減小刀具磨損的相應(yīng)措施。并對刀盤磨損損傷規(guī)律進(jìn)行了深入分析，評價了改造后刀具配置方案的效果。通過大量的現(xiàn)

3、場監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)密的統(tǒng)計(jì)、分析計(jì)算，并結(jié)合施工實(shí)踐，得出適應(yīng)于砂卵石地層盾構(gòu)掘進(jìn)的參數(shù)設(shè)置以及刀具的幾何參數(shù)。
　　(3)通過在硬巖地層中刀具磨損進(jìn)行量測以及掘進(jìn)數(shù)據(jù)分析，得出掘進(jìn)參數(shù)刀具磨損的相互關(guān)系。并根據(jù)實(shí)際掘進(jìn)情況，提出了刀盤刀具的改進(jìn)方案，并根據(jù)新的刀盤刀具配置，給出了相應(yīng)的施工掘進(jìn)參數(shù)作為參考以及掘進(jìn)過程中相應(yīng)的刀具處理措施。
　　(4)通過PFC2D離散元軟件，建立了盾構(gòu)先行刀和刮刀刀具組合與前方土體相互作用的