發(fā)布時(shí)間：2019-05-23 20:34

【摘要】：近年來復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在我國的應(yīng)用越來越廣,已成為巖土復(fù)合地質(zhì)下隧道施工的重要技術(shù)手段,它較傳統(tǒng)的人工挖掘和爆破具有高效、安全、穩(wěn)定的特點(diǎn)。刀盤作為盾構(gòu)機(jī)最前端唯一與巖土作用的部件,承擔(dān)著切削巖土和排除碴土的作用,其整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性是決定整個(gè)盾構(gòu)掘進(jìn)是否順利的關(guān)鍵。本文針對(duì)刀盤在實(shí)際施工時(shí)出現(xiàn)的刀盤結(jié)餅、刀箱堵塞等工程問題,從刀盤開口模式和刀群切削效果角度對(duì)刀盤整體結(jié)構(gòu)的合理性進(jìn)行研究,同時(shí)開發(fā)出刀盤裝配體模型自動(dòng)生成系統(tǒng),最后通過具體工程施工的刀盤進(jìn)行了開口結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),驗(yàn)證了論文研究方法的可行性。論文研究內(nèi)容涉及以下方面：(1)基于流動(dòng)性分析的刀盤開口方式研究：通過對(duì)大量國內(nèi)外刀盤開口模式的總結(jié),提取刀盤典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),建立不同開口方式的刀盤模型,針對(duì)等開口率和變開口率情況,運(yùn)用CFD方法對(duì)碴土流動(dòng)性進(jìn)行分析,建立盾構(gòu)系統(tǒng)壓力傳遞與刀盤開口的關(guān)系,為不同地質(zhì)下刀盤的開口方式設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。(2)基于刀具動(dòng)態(tài)切削的刀群布置研究：針對(duì)多種地質(zhì)條件,開展對(duì)切刀群和滾刀群的動(dòng)態(tài)切削模擬,從切刀切削重疊量、裝配內(nèi)傾角和切刀布置方式等方面對(duì)比切刀群的切削效果；研究滾刀在軟土地質(zhì)下的切削能力,對(duì)比滾刀和切刀不同裝配高度差在多種地質(zhì)工況下的切削效果,為復(fù)合式土壓平衡(Earth pressure Blance)盾構(gòu)刀盤上刀具的合理布置提供設(shè)計(jì)依據(jù)。(3)刀盤模型的系統(tǒng)開發(fā)：針對(duì)工程上最常見的兩種刀盤結(jié)構(gòu)：四輻條四輻板和六輻條六輻板刀盤,對(duì)刀盤盤體結(jié)構(gòu)、滾刀群裝配和切刀群裝配進(jìn)行參數(shù)開發(fā),設(shè)計(jì)人工智能界面、建立后臺(tái)數(shù)據(jù)庫,最后進(jìn)行自動(dòng)干涉程序編寫,實(shí)現(xiàn)了刀盤三維模型及其參數(shù)同時(shí)輸出的功能。(4)根據(jù)本文研究方法對(duì)南京地鐵工程所用刀盤進(jìn)行優(yōu)化,包括設(shè)置切刀裝配內(nèi)傾角、改變刀具組合的高度差,重新設(shè)計(jì)刀盤開口方式,優(yōu)化刀盤在碴土流動(dòng)性和切削效果方面都優(yōu)于原始刀盤。通過對(duì)刀盤開口模式和刀群組合布置設(shè)計(jì)的研究,可為刀盤設(shè)計(jì)過程提供依據(jù),同時(shí)為具體工程施工刀盤優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。
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【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U455.39

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2484206