本文選題：隧道掘進(jìn)機(jī)　切入點(diǎn)：滾刀　出處：《中國(guó)鐵道科學(xué)》2017年04期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：從巖石細(xì)觀破壞角度出發(fā),基于顆粒離散元法,建立隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM)單滾刀破巖三維顆粒流模型,對(duì)比分析滾刀侵壓破巖、滾壓破巖模式下巖石裂縫的擴(kuò)展規(guī)律和滾刀受力特征。在此基礎(chǔ)上,建立雙滾刀順次破巖三維顆粒流模型,分析不同斷面形態(tài)下巖石裂縫擴(kuò)展的范圍以及不同刀間距下破巖比能與貫入度的關(guān)系。結(jié)果表明:滾刀侵壓破巖時(shí),巖石以剪切破壞為主,垂直力隨著貫入度的增加而增加,且貫入度為6mm時(shí),垂直力達(dá)到58.0kN;滾刀滾壓破巖時(shí),巖石以張拉破壞為主,滾動(dòng)力、垂直力呈鋸齒狀波動(dòng)變化,平均滾壓力約為5.6kN,平均垂直力為20.67kN,小于侵壓破巖時(shí)的垂直力;采用雙滾刀順次破巖時(shí),與侵壓破巖相比,滾壓破巖的巖石裂縫縱向擴(kuò)展深度較小、徑向擴(kuò)展范圍較大,而且當(dāng)?shù)堕g距與貫入度的比值較大時(shí),滾壓—侵壓斷面上的巖石裂縫最不易貫通,在兩滾刀中間位置處容易形成巖脊;當(dāng)?shù)堕g距與貫入度的比值為10時(shí),滾刀破巖的比能最小,破巖效率最高。
[Abstract]:From the point of view of rock mesoscopic failure, based on the particle discrete element method, the three-dimensional particle flow model of single hob breaking rock of tunnel tunneling machine TBM is established, and a comparative analysis of rock breaking by invading and crushing with hob is carried out. The law of crack propagation and the mechanical characteristics of hob under the rolling rock breaking mode. Based on this, a three-dimensional particle flow model of rock breaking with double hobs is established. The range of crack propagation and the relationship between the specific energy of rock breaking and penetration under different blade spacing are analyzed. The results show that the shear failure of rock is dominant and the vertical force increases with the increase of penetration when the hob invades and breaks the rock. When the penetration is 6 mm, the vertical force reaches 58.0 KN, and when the hob rolls through the rock, the main rock is tensile failure, the rolling force and vertical force fluctuate in a jagged shape, the average rolling pressure is about 5.6 KN and the average vertical force is 20.67 KN, which is less than the vertical force when the rock is invaded and broken. When using double hobs to break rock in sequence, the depth of longitudinal crack propagation is smaller and the range of radial propagation is larger when the ratio of tool spacing to penetration is larger than that of intrusive rock breaking, and when the ratio of tool spacing to penetration is larger, Rock fractures on the rolling and invading fracture surface are the most difficult to penetrate, and rock ridges are easily formed in the middle of the two hobs, and when the ratio of tool spacing to penetration is 10:00, the specific energy of rock breaking is the least and the rock breaking efficiency is the highest.
【作者單位】： 西南交通大學(xué)交通隧道工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51478396,5167082143) 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFC0802202)
【分類號(hào)】：U455.31

【參考文獻(xiàn)】

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2 馬洪素;龔秋明;王駒;趙曉豹;殷麗君;苗崇通;何冠文;;圍壓對(duì)TBM滾刀破巖影響規(guī)律的線性切割試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2016年02期

3 龔秋明;苗崇通;馬洪素;趙曉豹;;節(jié)理間距對(duì)滾刀破巖影響的線性破巖試驗(yàn)研究[J];土木工程學(xué)報(bào);2015年06期

4 龔秋明;何冠文;趙曉豹;馬洪素;李曉昭;張浩;苗崇通;;掘進(jìn)機(jī)刀盤滾刀間距對(duì)北山花崗巖破巖效率的影響實(shí)驗(yàn)研究[J];巖土工程學(xué)報(bào);2015年01期

5 譚青;張旭輝;夏毅敏;朱逸;易念恩;張佳;;不同圍壓與節(jié)理特征下盤形滾刀破巖數(shù)值研究[J];煤炭學(xué)報(bào);2014年07期

6 馮歡歡;陳饋;周建軍;李鳳遠(yuǎn);王助鋒;;掘進(jìn)機(jī)滾刀最優(yōu)破巖刀間距的分析與計(jì)算[J];現(xiàn)代隧道技術(shù);2014年03期

7 彭琦;;圍壓對(duì)TBM滾刀破巖影響機(jī)制研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2014年S1期

8 譚青;李建芳;夏毅敏;徐孜軍;朱逸;張佳;;盤形滾刀破巖過程的數(shù)值研究[J];巖土力學(xué);2013年09期

9 譚青;易念恩;夏毅敏;徐孜軍;朱逸;宋軍華;;TBM滾刀破巖動(dòng)態(tài)特性與最優(yōu)刀間距研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2012年12期

10 莫振澤;李海波;周青春;何恩光;鄒飛;朱小明;趙羽;;基于UDEC的隧道掘進(jìn)機(jī)滾刀破巖數(shù)值模擬研究[J];巖土力學(xué);2012年04期

【共引文獻(xiàn)】

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4 夏毅敏;張旭輝;譚青;曾桂英;劉杰;林奇斌;;不同圍壓下刀寬對(duì)滾刀破巖特性的影響規(guī)律[J];應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào);2017年03期

5 龔秋明;董貴良;殷麗君;馬帥;盧建煒;;線性和旋轉(zhuǎn)切割方式滾刀破巖試驗(yàn)對(duì)比研究[J];施工技術(shù);2017年11期

6 劉京鑠;曹平;范金星;張春陽;汪文萍;劉斌;;不同雙向側(cè)壓作用下TBM滾刀侵入破巖特征及效率研究[J];巖土力學(xué);2017年06期

7 劉嬌;;馬蹄形隧道掘進(jìn)機(jī)刀盤設(shè)計(jì)探討[J];隧道建設(shè);2017年S1期

8 曹平;林奇斌;李凱輝;韓東亞;;節(jié)理傾角和間距對(duì)TBM雙刃盤形滾刀破巖效率的影響[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2017年05期

9 譚青;張逸超;夏毅敏;高浩;;TBM盤形滾刀切削飽水巖石試驗(yàn)研究[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2017年05期

10 帥文仲;駱振華;;TBM拆卸后翻新維護(hù)保養(yǎng)研究[J];工程技術(shù)研究;2017年04期

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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2 譚青;李建芳;夏毅敏;徐孜軍;朱逸;張佳;;盤形滾刀破巖過程的數(shù)值研究[J];巖土力學(xué);2013年09期

3 劉紅巖;黃妤詩;李楷兵;張吉宏;;預(yù)制節(jié)理巖體試件強(qiáng)度及破壞模式的試驗(yàn)研究[J];巖土力學(xué);2013年05期

4 廖志毅;梁正召;楊岳峰;王巖;唐春安;;刀具動(dòng)態(tài)作用下節(jié)理巖體破壞過程的數(shù)值模擬[J];巖土工程學(xué)報(bào);2013年06期

5 劉泉聲;黃興;時(shí)凱;劉學(xué)偉;;超千米深部全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)卡機(jī)機(jī)理[J];煤炭學(xué)報(bào);2013年01期

6 趙雷剛;陳云節(jié);劉發(fā)展;;復(fù)合盾構(gòu)刀具布置分析與研究[J];現(xiàn)代隧道技術(shù);2012年06期

7 譚青;易念恩;夏毅敏;徐孜軍;朱逸;宋軍華;;TBM滾刀破巖動(dòng)態(tài)特性與最優(yōu)刀間距研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2012年12期

8 鄒飛;李海波;周青春;莫振澤;朱小明;牛磊;楊風(fēng)威;;巖石節(jié)理傾角和間距對(duì)隧道掘進(jìn)機(jī)破巖特性影響的試驗(yàn)研究[J];巖土力學(xué);2012年06期

9 譚青;徐孜軍;夏毅敏;張魁;;2種切削順序下TBM刀具破巖機(jī)理的數(shù)值研究[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年03期

10 霍軍周;孫偉;郭莉;李震;張旭;;多滾刀順次作用下巖石破碎模擬及刀間距分析[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2012年01期

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4 吳為;李根生;牛繼磊;黃中偉;田守]，

本文編號(hào)：1580344