摘要：设计了刀盘转速的变频调速控制系统,研究了系统的时域模型,采用状态反馈线性化方法设计了刀盘转速跟踪控制器,并进行了仿真分析,结果表明控制器能够满足刀盘恒转速的控制要求,为实际工程应用提供了参考.

摘要：长距离上软下硬地层土压盾构掘进易出现盾构机上漂、轴线偏差、刀具磨损等问题,长距离上软下硬地层如何快速连续掘进是目前研究的热点问题。本文以珠江三角洲水资源配置工程土建施工B4标土压盾构掘进为例,从盾构机针对性设计、刀具配置、掘进速度、刀盘转速、贯入度、刀具管理等多方面入手研究,成功解决长距离上软下硬地层掘进相关问题,实现土压盾构在下软下硬地层下快速连续掘进。

摘要：全断面岩石掘进机是立体化城市建设的重要隧道施工机械,其掘进参数(贯入度和刀盘转速)和刀间距的合理匹配是全断面岩石掘进机施工效能的关键因素,同时也是制约刀盘布局与拓扑结构设计的重要依据.基于能量原理,以刀盘转动产生的动能作为输入能量,以岩石破坏释放的能量与滚刀由于摩擦产生的摩擦功作为输出能量,借助CSM滚刀受力预测公式,建立包含地质参数、刀盘掘进参数、滚刀刀间距等多领域参数相匹配的TBM破岩能量守恒模型.应用此模型,以MB264-311-8030,mm TBM刀盘为工程实例,通过给定刀间距计算贯入度,最终得到最小比能约束条件下的刀盘开挖时的刀盘转速介于经文献查阅得到的刀盘驱动基本参数,说明从合理能耗考虑刀盘的掘进转速模型具有一定的工程意义,也为多参数耦合刀盘刀具布置优化设计提供了理论参考.

摘要：刀盘是TBM的关键部件,刀盘的性能对TBM掘进性能影响很大。刀盘在掘进时承受的重载冲击扭矩和推力将导致剧烈振动,引起刀盘寿命下降甚至破坏以致影响掘进效率。基于ADAMS多体系统动力学仿真平台,建立了复杂因素影响下"辽西北"引水工程TBM主机系统的动力学模型,探讨了刀盘转速、刀盘拓扑形式和小齿轮速度波动与不同步等因素对刀盘振动性能的影响规律。仿真结果表明:为了减小刀盘振动,在设计TBM主机时应采取"铜钱"型拓扑形式,在控制TBM时应尽量避免驱动齿轮转速波动和不同步,在较低的刀盘转速下进行掘进。

摘要：以广州地铁某盾构区间为工程背景,结合上软下硬地层的强度特性,提出了硬地层所占面积与掌子面面积之比来评估上软下硬地层中地层分布情况的方法,确定硬地层对开挖面强度特性的影响。根据地层特性和分布情况,提出了适应不同均一地层的刀盘合理转速以及适用于上软下硬地层的刀盘设计转速。通过监测盾构机掘进过程中的刀盘扭矩变化,提出根据刀盘扭矩变化幅度制定刀盘转速调整时机的预警机制,实现刀盘转速提前调整。结合实际应用效果,上软下硬地层会使盾构滚刀产生过快磨损,超前调整刀盘转速可有效降低滚刀受冲击荷载的影响,延长滚刀正常工作时的掘进距离,显著提高上软下硬地层中盾构施工效率。

摘要：刀盘是TBM的关键部件,是影响TBM掘进效率的决定性因素。分析TBM刀盘的结构形式,根据盘形滚刀的破岩机理和大直径滚刀在现代工程实际中的良好业绩,说明大直径滚刀是TBM发展方向;根据平均刀间距的计算公式,确定滚刀数量及布置方式;根据安装滚刀的线速度计算刀盘最大转速,为TBM刀盘的选型、刀具布置及动力配备提供重要依据。

摘要：分析TBM刀盘的结构形式,根据盘形滚刀的破岩机理和大直径滚刀在工程实际中的良好业绩,说明大直径滚刀是TBM发展方向;根据平均刀间距的计算公式,确定滚刀数量及布置方式;根据安装滚刀的线速度计算刀盘最大转速。为TBM刀盘的选型、刀具布置及动力配备提供重要依据。

摘要：为了研究盾构在砂卵石地层切削效率的影响因素,依托沈阳地铁9号线朗日街站-浑南大道站区间隧道工程,对先行刀与刮刀组合切削砂卵石地层进行数值模拟分析,研究贯入度、刀盘转速以及刀具高差对组合刀具切削效率的影响。经分析可知:贯入度、刀盘转速和组合刀具高差对切削效率影响显著,对于砂卵石地层,为提高盾构掘进速度可以采用40~50mm/r的贯入度,施工过程中刀盘转速一般应控制在2r/min以下,刀盘组合刀具的高差设计值应在35~50mm之间选取。

摘要：根据已有地质条件,对盾构选型以及刀盘结构形式的确定大都依靠施工经验以及常规盾构的设计经验。盾构掘进过程中一种常见的掘进困难就是刀盘结泥饼的情况,针对土压平衡盾构可能会从经验上认为加大渣土改良的力度来解决,本文从理论计算分析的角度总结刀盘结泥饼的根本原因,并提出了解决刀盘结泥饼问题的3种方法。

摘要：以某地铁区间为工程背景,结合复合地层的地层条件和地层分布情况,确定硬质地层对开挖面物理特性的影响。根据适应不同单一地层的刀盘合理转速,提出适用于复合地层的刀盘设计转速的确定方法。通过监测盾构机掘进过程中的刀盘扭矩变化,实现刀盘转速提前调整。新提出的优化方法有效减小盾构刀具在复合地层的过快磨损,显著延长刀具的使用期限,有效提高盾构机在复合地层中的施工效率。