盾构直接掘进含孤石地层的刀盘刀具振动相似模型试验

作     者：曾垂刚 陈瑞祥 杨振兴 姜宗恒 王国安 赵毅 ZENG Chuigang;CHEN Ruixiang;YANG Zhenxing;JIANG Zongheng;WANG Guoan;ZHAO Yi

作者机构：盾构及掘进技术国家重点实验室河南郑州450001 中国中铁隧道集团有限公司广东广州511458 中国中铁隧道股份有限公司河南郑州450001 

基　　金：中国博士后科学基金(2020M683155) 河南省科技攻关计划(192102210218) 中国中铁科技开发计划(2018-专项Ⅱ类-03) 中铁隧道科技开发计划(隧研合2017-05) 

出 版 物：《施工技术（中英文）》 (Construction Technology)

年 卷 期：2022年第51卷第19期

页      码：57-61页

摘      要：盾构直接掘进含孤石地层过程中刀盘刀具承受循环偏载、应力集中等非均布反作用力,加剧了刀盘刀具的振动损伤。由于实际工程中无法测取刀盘刀具振动数据,刀盘刀具振动规律研究成果较少。针对上述问题,通过室内相似模型试验(包括计算相似比尺、配制相似材料、布设传感器等)研究盾构直接掘进含孤石地层的刀盘刀具振动特性。由试验数据可得:盾构直接掘进含孤石地层时,围岩振动频率为0~5Hz,属于低频振动;刀盘不同位置的径向、轴向振动加速度值随刀盘转速增大而增大,环向振动加速度值变化不大;刀盘不同位置的振动加速度值与刀盘结构关系密切,结构刚度越大,振动加速度越小,因此盾构刀盘设计中宜根据地层软硬不均程度调整刀盘结构刚度。试验成果揭示了盾构直接掘进含孤石地层的刀盘刀具振动规律,为刀盘刀具结构针对性设计提供了重要依据。

主 题 词：盾构 含孤石地层 刀盘刀具 振动相似模型试验 

学科分类：081405[081405] 08[工学] 0814[工学-地质类] 

D　O　I：10.7672/sgjs2022190057

馆 藏 号：203114963...