摘要：刀盘是盾构机的核心部件之一,合理的刀盘结构设计是安全高效掘进的基础。为了快速高效建立刀盘有限元模型并分析其力学性能,采用基于APDL(ANSYS parametric design language)命令流开发的参数化建模方法,建立某型号复合式盾构机刀盘的数字模型。对刀盘施加极限工况下的推力和扭矩,通过静力学分析得到刀盘的应力分布和变形分布,确定最大应力和最大变形位置,校核刀盘的静强度和静刚度。进一步以刀盘总质量为优化目标,以刀盘强度和刚度为约束条件建立基于参数化建模的刀盘结构优化方法,提出刀盘结构优化流程。通过参数敏感性分析确定刀盘优化参数,探究相关参数对刀盘强度和刚度的影响。对复合式盾构机刀盘的关键参数进行优化。结果表明:优化后刀盘的最大应力降低了12%,最大变形降低了20%,质量减轻了119 kg。因此,基于参数化建模的优化方法可以提供刀盘的强度与刚度,并同时降低刀盘质量。研究成果可为后续多目标刀盘结构优化提供参考。

摘要：为了提高盾构刀盘运行稳定性监测能力,设计一种基于t-SNE流形学习的盾构刀盘转矩振动信号降维及性能评估方法。研究结果表明:经过故障维修,样本距离呈现大幅波动的特点,位于衰退域内样本呈现样本距离的小幅波动。根据t-SNE确定的马氏距离度量进行刀盘性能评估时,可以获得更准确的结果,相对欧氏距离具备更明显的优势。该研究能够有效反映刀盘性能状态,对提高盾构加工效率具有实际指导意义。

摘要：结合诸多超大直径盾构刀盘驱动密封失效案例,总结了驱动密封系统全寿命周期管理技术措施,为刀盘驱动密封系统理论研究、设计制造、应用与维护等方面积累了经验,供大家参考。

摘要：针对盾构法隧道施工中,安装于刀盘的滚刀刀箱易出现变形、压溃、开裂等异常损坏,进而导致滚刀掉落、刀具磨损加剧等问题,总结了各种类型滚刀刀箱的结构差异及异常损坏形式,并分析了其损坏的原因。通过分析滚刀的夹紧原理及受力状态,提出了滚刀刀箱的结构优化设计方案;针对刀箱中易出现的螺纹松动问题,提出了一种新型的螺纹防松装置;通过分析滚刀在破岩过程中的实际工况,提出了可减少刀箱异常损坏的施工建议。

摘要：盾构机是地下工程中的典型掘进装备,具有结构复杂、体积庞大、重型巨载等特点。刀盘载荷是装备的核心力学参量,实现刀盘载荷的合理计算是装备正向设计的理论基础,也是不同地质情况隧道施工中载荷控制的重要科学依据。盾构刀盘中心刀结构在掘进过程中承受很大比重的轴向载荷,为了进一步分析中心刀结构的改变对刀盘载荷的影响,采用数值仿真方法与模型试验方法对盾构刀盘与土体的相互作用进行了研究,得到了刀盘法向和切向切削载荷空间分布规律以及掘进过程中刀盘总推力和扭矩随掘进时间的变化规律,重点分析了偏置中心刀结构对刀盘推力和扭矩的影响。对比几种不同的中心刀结构,研究表明,偏置中心刀结构刀盘的总推力与总扭矩小于鱼尾中心刀结构刀盘的总推力与总扭矩。刀盘模型试验结果与数值仿真结果趋势一致。从载荷角度考虑,偏置中心刀刀盘优于鱼尾中心刀刀盘。该研究结果可为新型刀盘结构设计提供参考。

摘要：为解决盾构刀盘隧道内解体回收再利用的问题,以某地铁施工项目为依托,从盾构的设计、土建施工到隧道内解体施工等方面,探讨刀盘设计、拆解及恢复等施工要点,为今后类似工程提供技术依据。

摘要：选取刀盘液压驱动恒功率阀控制与刀盘电机变频恒功率控制两种控制方式为研究对象,介绍了两种恒功率控制方式的控制原理,推导了各自的恒功率控制计算模型。对两种恒功率控制方式进行分析,得到了两种控制方式的优缺点,为设计人员提供理论指导。

摘要：基于济南轨道交通R3线龙奥站-奥体中心西站区间的工程概况及水文地质,显示本工程地质存在全断面石灰岩,岩石完整,岩石强度高等工程施工难点,经过多次选型论证及适应性分析,最终选择土压平衡盾构,并且针对工程施工难点提出盾构刀盘配置重型设计理念,提高刀盘结构强度的同时,驱动设计采用高转速的电驱设计可以承受较大的刀盘转速。目前该工程已经顺利贯通,为以后盾构的选型和施工技术提供有利的技术参考。

摘要：建立了以盾构刀盘三齿同步驱动系统体积最小为目标的数学模型,利用遗传算法对其进行优化求解,并对优化后的小齿轮在不同布局形式下的载荷均衡性进行了分析。结果表明,采用遗传算法可显著提高设计效率和精度,优化结果达到了减重、节能的要求;小齿轮布局形式为30°-150°-270°时,其载荷均衡性最好。研究结果可为低速、重载的多齿轮并联驱动系统的设计及制造提供理论依据。

摘要：针对盾构穿越钢筋混凝土桩基的工程难题,开展盾构刀盘切削钢筋混凝土桩基的室内试验,设计全刀盘滚刀和全刀盘撕裂刀直接切削钢筋混凝土桩基的各6组掘进试验方案。通过对切削桩基效果、钢筋破坏形态、刀盘振动特性及刀具损伤形式进行统计分析,揭示全刀盘滚刀和全刀盘撕裂刀2种刀具对钢筋混凝土桩基的切削原理,并进一步评价滚刀和撕裂刀切削混凝土桩基的优缺点。结合不同掘进参数下盾构刀盘推力、转矩的变化情况,提出盾构刀盘直接切削钢筋混凝土桩基的滚刀和撕裂刀高低组合配置方案以及合理掘进参数。通过以色列地铁项目验证了该方案能有效将钢筋完全切断切短,有利于钢筋直接通过螺旋输送机排出,可提高施工效率和避免开舱处理钢筋风险。