摘要：针对传统圆形隧道断面利用率低,现有异形掘进机无法满足硬岩隧道开挖要求,提出一种基于机器人支撑的柔臂隧道硬岩掘进机。介绍了异形断面掘进机的技术特点和发展现状;提出机器人支撑的柔臂隧道硬岩掘进机设计方案;进行了运动学分析和控制系统设计,为掘进机的高精度控制奠定理论基础。

摘要：本文结合某城市地质情况,对用于该地层的盾构刀盘结构进行了针对性设计,并在不同工况下对刀盘结构进行了有限元分析,分写结果表明,刀盘结构设计满足工程使用要求,为刀盘结构进一步优化设计提供理论参考依据。

摘要：刀盘是全断面岩石掘进机(TBM)的核心部件,其变形量是否满足要求、应力分布是否合理决定了掘进机能否安全可靠地工作。为对比分析不同几何结构TBM刀盘的静力学性能,基于应用在秦岭隧道的TB880E型平面刀盘,设计了具有相同开挖直径和滚刀数目的锥面刀盘和球面刀盘;通过建立3种刀盘的有限元计算模型,分析了相同工况下3种刀盘的变形和应力分布。分析结果表明:相同工况和掘进参数条件下,平面刀盘的应力最小,而锥面和球面刀盘的盘面变形较小。这说明平面刀盘结构平滑,不易产生应力集中,刀盘强度较高;球面和锥面刀盘的刀盘面呈拱形结构外凸,可以有效提高刀盘结构的整体刚度。

摘要：传统矿山法竖井施工面临着涌水、地热和地应力等危险性问题,钻井法对地层的适应性较差,沉井法受开挖深度的限制。为解决竖井施工效率低、环境恶劣、安全性低和机械化程度低等问题,结合隧道掘进机技术及矿山法竖井施工工艺,研发设计一种集开挖、出渣和支护平行作业的全断面竖井掘进机。根据目前竖井施工的支护方式,取消后配套改用吊盘结构,采用多地层同步清渣的破岩系统、多机构联合排渣技术、环形支撑推进系统、专用导向系统和设备远程控制系统等多项创新性设计。该研制成果已在厂区基坑内完成关键系统的功能试验,可实现掘进、出渣同步作业,试验成井井壁质量较好,为竖井全断面施工提供了一种可靠的工法,有助于竖井施工的机械化发展。

摘要：本文针对石家庄地铁某标段盾构施工地质情况,进行土压平衡盾构机的刀盘设计。在确定刀盘类型的基础上,利用Solidworks建立其三维模型,并导入Ansys Workbench进行结构分析,然后选配适合该地质条件的刀具并用"全覆盖法"进行布置,最后提出了增加刀盘耐磨性和改良渣土的措施。基于前述设计加工制造的刀盘在施工中取得了很好的效果。

摘要：针对土压平衡复合式盾构系统中刀盘驱动滑动装置进行了研究设计,总结了刀盘驱动滑动装置的优点,指出其不仅可以在常压及带压条件下更换刀具时发挥作用,还可以在应急情况下进行盾构刀盘脱困,为盾构的设计和施工提供了新思路。

摘要：对6 m级地铁盾构后配套系统的主要结构设备:桥、台车、管片吊机、管片输送机、带式输送机和其他附属设备进行了研究,分析了施工因素对后配套结构设计的影响,给出了后配套系统设备的常用布置方式。总结了海外项目后配套系统的一些特点。

摘要：针对某硬岩全断面竖井掘进机的施工特点,从刀盘主体结构、刀盘刀间距、出渣结构等关键结构件方面对全断面竖井掘进机的刀盘进行了设计,并建立了刀盘的载荷受力模型,得出了刀盘结构的应力应变分布规律以及结构强度薄弱点,根据有限元计算结果提出了优化方案。对生产样机进行了工业试验,在C40素混凝土浇筑的基坑中试掘进,工业试验数据显示优化后的刀盘在试掘进的行程中刀盘的转矩、刀具贯入度、出渣情况以及最终刀盘结构变形情况均在设计允许范围内,且设备运行平稳,出渣顺畅。结果表明此种刀盘结构可满足全断面竖井掘进机施工要求,研究成果可为类似竖井掘进机刀盘结构设计提供一定参考。

摘要：为了解决目前洞内拆机技术的安全性及经济性方面存在的问题,研制了中铁655号双壳盾构,应用于台北地铁万大线CQ842标段项目,分析了双层盾壳盾体系统内外壳固定块的设计关键点以及盾构在极限工况下中盾后内外壳的连接强度,从而得出了内外壳固定块设计的合理性以及中盾后内外壳连接强度有足够的安全系数。然后从盾体制造、工地组装和洞内拆解的角度对比分析了双层盾体和常规单层盾体的差别,验证了双层盾体系统在短距离、多区间以及需要洞内拆机项目上应用的优点。

摘要：双护盾TBM在硬岩掘进时,岩石对刀盘的反切削扭矩大于盾构机提供的旋转扭矩时,盾体与刀盘会发生相对滚转。基于双护盾TBM在硬岩掘进中的两种工况,分析各种工况下TBM自身的抗滚转扭矩因素,建立计算模型。基于分析结果,对现有防扭装置和纠滚措施进行优化,建立设计数学模型,为双护盾硬岩TBM防扭转设计和应用提供参考。