發(fā)布時間：2018-05-06 08:37

  本文選題：全斷面硬巖掘進機 + 滾刀　； 參考：《沈陽建筑大學學報(自然科學版)》2015年03期

【摘要】：目的研究巖石節(jié)理特征對全斷面硬巖掘進機(TBM)滾刀破巖的影響,提高滾刀破巖效率.方法利用ABAQUS對含有不同節(jié)理特征的巖石進行建模仿真,模擬TBM滾刀切割含有不同節(jié)理特征巖石的過程,并觀察分析其破碎效果.結(jié)果節(jié)理巖石破碎后的塑性應變在節(jié)理面處向巖石內(nèi)部延伸;巖石的節(jié)理間距越大,巖石的破碎量越小;在節(jié)理間距相同的條件下,節(jié)理傾角為60°時,巖石破碎效率最高,而在節(jié)理傾角為90°時,巖石破碎效率最低.結(jié)論巖石的節(jié)理傾角對節(jié)理巖石裂紋的擴展有影響,而節(jié)理間距為150 mm時對其裂紋的擴展基本沒有影響;當節(jié)理間距在80~100 mm范圍內(nèi)變化時,節(jié)理間距對巖石破碎效率影響較大.研究結(jié)果對于理解滾刀破巖機理,優(yōu)化滾刀布置和提高掘進機刀具破巖效率具有重要意義.
[Abstract]:Aim to study the effect of rock joint characteristics on rock breaking by full section hard rock tunneling machine TBM hob, and to improve the rock breaking efficiency of hob. Methods the rock with different joint characteristics was modeled and simulated by ABAQUS, and the process of TBM hob cutting rock with different joint characteristics was simulated, and its crushing effect was observed and analyzed. Results the plastic strain after fracture of jointed rock extends to the interior of rock at the joint plane; the larger the joint spacing, the smaller the rock breakage. When the joint pitch is the same, the fracture efficiency of rock is the highest when the joint inclination angle is 60 擄. When the angle of joint inclination is 90 擄, the rock breakage efficiency is the lowest. Conclusion the angle of joint inclination has an effect on crack propagation in jointed rock, but the crack propagation is not affected when the joint spacing is 150 mm, and when the joint spacing varies in the range of 80 ~ 100 mm, the joint spacing has a great effect on the fracture efficiency of rock. The results are of great significance for understanding the rock breaking mechanism of hobs, optimizing the arrangement of hobs and improving the rock breaking efficiency of tunneling machines.
【作者單位】： 沈陽建筑大學機械工程學院;徐工集團工程機械股份有限公司道路機械分公司;北方重工集團有限公司;
【基金】：國家十二五科技支撐計劃項目(2011BAJ02B07) 遼寧省高校創(chuàng)新團隊支持計劃資助(LT2014011) 沈陽市科學技術(shù)項目(F12-083-2-00) 沈陽建筑大學青年基金項目(2014008)
【分類號】：U455.31

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 譚青;張魁;夏毅敏;王凱;聶衛(wèi)東;;TBM刀具三維破巖仿真[J];山東大學學報(工學版);2009年06期

2 張照煌;葉定海;袁昕;;巖石在盤形滾刀作用下的性能研究[J];水利學報;2011年10期

3 張珂;王騰躍;孫紅;王賀;趙凱軍;;全斷面巖石掘進機盤形滾刀破巖模擬[J];沈陽建筑大學學報(自然科學版);2010年06期

4 蘇翠俠;王燕群;蔡宗熙;亢一瀾;黃田;;盾構(gòu)刀盤掘進載荷的數(shù)值模擬[J];天津大學學報;2011年06期

5 張魁;夏毅敏;徐孜軍;;不同圍壓及切削順序?qū)BM刀具破巖機理的影響[J];土木工程學報;2011年09期

6 吳玉厚;張健男;王賀;孫紅;陸峰;趙凱軍;;基于ABAQUS的巖石滾刀實驗機最優(yōu)刀間距分析[J];沈陽建筑大學學報(自然科學版);2012年05期

7 袁興澤;李文富;趙玉輝;;TBM掘進速度及影響因素淺析[J];水利建設(shè)與管理;2009年04期

8 杜成林;孔凡讓;胡永樂;;硬巖鉆井滾刀密封結(jié)構(gòu)改進技術(shù)研究[J];現(xiàn)代制造工程;2010年04期

9 滿林濤;李守巨;;盤形滾刀破巖過程有限元數(shù)值模擬[J];工程建設(shè);2011年04期

10 譚青;朱逸;夏毅敏;徐孜軍;李建芳;宋軍華;;節(jié)理特征對TBM盤形滾刀破巖特性的影響[J];中南大學學報(自然科學版);2013年10期

【共引文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 盧瑾;吳繼敏;廖小帆;;適于全斷面巖石掘進機的圍巖分類方法[J];重慶大學學報;2011年02期

2 孫紅;周鵬;孫健;王子男;;巖石隧道掘進機滾刀受力及磨損[J];遼寧工程技術(shù)大學學報(自然科學版);2013年09期

3 溫森;孔慶梅;;隧洞塌方引起的TBM刀盤被卡事故風險評估[J];長江科學院院報;2014年04期

4 張照煌;王江偉;孫飛;;全斷面巖石掘進機刀盤支撐剛度理論分析[J];工程機械;2014年03期

5 Liu Shi;Xu Jinyu;Lv Xiaocong;;Influence of confi ning pressure and impact loading on mechanical properties of amphibolite and sericite-quartz schist[J];Earthquake Engineering and Engineering Vibration;2014年02期

6 王召遷;王吉業(yè);張志敏;關(guān)振華;;盤形滾刀破巖力影響因素試驗研究[J];東北大學學報(自然科學版);2014年07期

7 霍軍周;楊靜;孫偉;凌靜秀;;不同TBM支撐結(jié)構(gòu)形式下的圍巖穩(wěn)定性分析[J];東北大學學報(自然科學版);2014年11期

8 王新;荊國業(yè);武士杰;孟益平;趙厚勝;;新型破巖滾刀高壓密封結(jié)構(gòu)設(shè)計及應用[J];建井技術(shù);2011年Z1期

9 王從平;武士杰;王強;荊國業(yè);;立井鉆井機鉆頭楔齒滾刀失效分析與改進措施[J];建井技術(shù);2011年Z1期

10 賀力克;譚青;王志富;朱逸;;盾構(gòu)實驗臺盤形滾刀垂向振動間接測試研究[J];機械研究與應用;2012年03期

相關(guān)博士學位論文 前4條

1 吳起星;復合地層中盾構(gòu)機滾刀破巖力學分析[D];暨南大學;2011年

2 王立輝;全斷面巖石掘進機刀具磨損狀態(tài)的分析與識別[D];天津大學;2012年

3 王飛;盾構(gòu)直接掘削大直徑鋼筋混凝土群樁研究[D];北京交通大學;2014年

4 陶明;高應力巖體的動態(tài)加卸荷擾動特征與動力學機理研究[D];中南大學;2013年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 蘇召斌;基于斷裂力學的盤形滾刀破巖載荷數(shù)值模擬[D];天津大學;2012年

2 李發(fā)泉;掘進機截割頭破巖過程數(shù)值模擬技術(shù)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學;2011年

3 周云晴;輸水隧洞TBM施工進度分析與實時控制研究[D];天津大學;2008年

4 曾曉星;異質(zhì)巖土工況下土壓平衡盾構(gòu)載荷等效及傳遞特性研究[D];上海交通大學;2009年

5 李國瑩;細觀非均質(zhì)巖石材料的力學及變形性質(zhì)數(shù)值研究[D];山東大學;2010年

6 張魁;盾構(gòu)機盤形滾刀作用下巖石破碎特征及滾刀振動特性研究[D];中南大學;2010年

7 滿林濤;盤形滾刀破巖過程有限元數(shù)值模擬[D];大連理工大學;2012年

8 徐孜軍;盾構(gòu)刀具破巖特性的數(shù)值模擬及實驗研究[D];中南大學;2012年

9 吳峰;TBM盤形滾刀貫入度與結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計研究[D];中南大學;2012年

10 王騰躍;TBM盤型滾刀關(guān)鍵技術(shù)及試驗裝置研制[D];沈陽建筑大學;2011年

【二級參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 茅承覺,劉友元;隧洞掘進機盤形滾刀滾壓巖石的試驗[J];工程機械;1985年03期

2 茅承覺,劉春林;掘進機盤形滾刀壓痕試驗分析[J];工程機械;1988年04期

3 田東升,張照煌;掘進機盤形滾刀破巖工作模擬及分析[J];工程機械;2000年02期

4 宋克志;潘愛國;;盾構(gòu)切削刀具的工作原理分析[J];建筑機械;2007年03期

5 宋克志;王本福;;隧道掘進機盤形滾刀的工作原理分析[J];建筑機械;2007年07期

6 張羽;隧道掘進機(TBM)在工程施工中的應用[J];科技情報開發(fā)與經(jīng)濟;2005年03期

7 張照煌;葉定海;;巖石躍進破碎特性的研究[J];礦山機械;2007年03期

8 顧永泉;機械端面密封的主要參數(shù)計算（一）──軸向平衡與幾何參數(shù)[J];流體機械;1996年04期

9 顧永泉;機械端面密封主要系數(shù)的計算（二）──力學參數(shù)與性能參數(shù)[J];流體機械;1996年05期

10 王霄;盧樹斌;高傳玉;;金屬切削加工有限元模擬技術(shù)的研究[J];煤礦機械;2006年11期

相關(guān)碩士學位論文 前3條

1 楊春雷;鉆頭齒圈復合運動破巖系統(tǒng)仿真研究[D];西南石油大學;2006年

2 楊金強;盤形滾刀受力分析及切割巖石數(shù)值模擬研究[D];華北電力大學（北京）;2007年

3 屠昌鋒;盾構(gòu)機盤形滾刀垂直力和側(cè)向力預測模型研究[D];中南大學;2009年

，

本文編號：1851576