TBM滚刀破岩效果及新型刀具的应用研究

作     者：刘颖超 刘波 江玉生 江华 李烃 Liu Yingchao;Liu Bo;Jiang Yusheng;Jiang Hua;Li Ting

作者机构：中国建筑出版传媒有限公司北京100037 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 

基　　金：国家自然科学基金(42172319) “十三五”国家重点研发计划(2016YFC080250504) 

出 版 物：《矿业科学学报》 (Journal of Mining Science and Technology)

年 卷 期：2023年第8卷第3期

页      码：357-369页

摘      要：TBM滚刀磨损是影响TBM掘进效率和施工成本的重要因素,不同刀刃刃形的破岩效率和磨损均会有所不同。本文对楔形弧刃滚刀的破岩机理进行了分析,建立了滚刀法向切削力计算模型,分析了滚刀刀刃角对法向切削力的影响;继而设计了3种不同刀间距、3种不同刃形滚刀,并进行了室内滚刀破岩试验。试验结果表明:刀间距15 mm为合理刀间距;尖刃滚刀最易磨损,齿刃比弧刃滚刀破岩效果好,破岩效率相对较高且耐磨损。结合工程现场实际情况,研发了一种新型齿刃楔形刀具,并应用到工程现场TBM斜井掘进。应用情况表明:新型齿刃楔形刀具比两种常规刀具的磨损量减少20%,刀具寿命有所提高。新型齿刃楔形刀具的研发和成功应用,解决了斜井TBM掘进刀具的较大磨损和频繁更换问题,为TBM长距离斜井掘进提供了技术支持,缩短了掘进工期,节约了施工成本。

主 题 词：滚刀破岩 楔形滚刀 滚刀磨损 TBM斜井掘进 

学科分类：08[工学] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.19606/j.cnki.jmst.2023.03.009

馆 藏 号：203121318...