TBM双滚刀间距及入岩次序对破岩效果影响研究

作     者：刘立鹏 刘海舰 傅睿智 孙兴松 UU Lipeng;UU Haijian;FU Ruizhi;SUN Xingsong

作者机构：中国水利水电科学研究院北京100038 北京城建设计发展集团股份有限公司北京100037 

基　　金：国家自然科学基金项目(51609266) 中国水利水电科学研究院基本科研业务费专项项目(GE0145B452016 GE0145B822017) 国家重点研发计划课题(2016YFC0401804) 

出 版 物：《水利水电技术》 (Water Resources and Hydropower Engineering)

年 卷 期：2018年第49卷第4期

页      码：56-62页

摘      要：TBM滚刀位置布置对于TBM掘进效率极为重要,为研究TBM双滚刀间距及入岩次序对破岩效果的影响,利用二维离散元颗粒流软件(PFC2D)建立TBM双滚刀破岩模型,对TBM破岩过程中裂纹的扩展、岩石破坏形式、岩片面积、破岩比能、滚刀推力等变化进行了模拟分析。结果表明:(1)滚刀间距对于破岩效果具有较为明显的影响。间距过小时,滚刀间形成的岩片过于粉碎,滚刀间距过大,相邻滚刀形成的裂纹无法贯通,滚刀之间形成岩脊。间距不同破岩比能不同,存在最优滚刀间距现象。(2)滚刀入岩次序影响破岩效果。前后滚刀对于岩石的损伤深度和范围不同,同时破岩时左右滚刀所需垂直力较为接近,顺次破岩时后滚刀所需垂直力平均值小于前滚刀。相同滚刀间距下顺次破岩比能高于同时破岩时的比能,破岩效果将低于同时破岩情况。研究成果可为TBM滚刀布置设计提供一定参考。

主 题 词：隧道工程 TBM双滚刀 颗粒流软件 破岩效果 滚刀间距 入岩次序 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.13928/j.cnki.wrahe.2018.04.009

馆 藏 号：203289357...