巖石溫度對盤形滾刀掘進(jìn)參數(shù)破巖特性的影響
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【摘要】:為了研究在巖石溫度變化條件下盤形滾刀掘進(jìn)參數(shù)對破巖特性的影響,以顆粒流理論為平臺,從細(xì)觀角度上建立了基于巖石溫度變化的盤形滾刀熱力學(xué)破巖數(shù)學(xué)模型,模擬了不同工況下巖石裂紋生成、擴(kuò)展和巖渣形成的全過程,并對掘進(jìn)參數(shù)對破巖特性的影響規(guī)律進(jìn)行了研究,從細(xì)觀角度解釋了不同巖石溫度下滾刀的破巖機(jī)制.利用直線式TBM滾刀破巖實驗臺,通過實驗驗證在巖石溫度變化條件下掘進(jìn)參數(shù)對滾刀破巖的影響規(guī)律是否與數(shù)值模擬有較好的一致性.研究結(jié)果表明:1)巖石溫度升高,降低了巖石硬度、強(qiáng)度等力學(xué)性質(zhì),破巖時裂紋數(shù)增多且微裂紋迅速擴(kuò)展,降低了滾刀破巖載荷,提高了破巖效率;2)低貫入度時,巖石不容易被侵入破碎;隨著巖石溫度的升高,巖石越來越容易擠壓破裂;隨著貫入度增加,失效區(qū)域進(jìn)一步擴(kuò)大,破巖效率提高;3)滾刀之間的協(xié)同作用隨刀間距的增加而減弱,最優(yōu)刀間距隨巖石溫度的升高而增加,隨貫入度的增大而增加;4)提高巖石溫度能增強(qiáng)滾刀之間的協(xié)同作用,提高破巖效率.
【作者單位】: 中南大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;邵陽學(xué)院機(jī)械與能源工程系;高性能復(fù)雜制造國家重點(diǎn)實驗室;
【關(guān)鍵詞】: TBM 盤形滾刀 巖石溫度 刀間距 貫入度 顆粒流
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項目(51274252,51074180) 國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(“973”計劃)資助項目(2013CB035401) 湖南省科技重大專項資助項目(2010FJ1002) 湖南省科技支撐計劃資助項目(2010GK3073)~~
【分類號】:U455.31
【正文快照】: 全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)(full face hard rocktunnel boring machine,簡稱TBM)集大型化、自動化、高速化、流程化、精密化等特性于一體,廣泛應(yīng)用于鐵路建設(shè)、南水北調(diào)、西氣東輸?shù)人淼拦こ讨?[1]盤形滾刀是TBM破碎巖石的主要刀具,其破巖效率直接影響隧道工程的開挖進(jìn)度.在大埋深
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條
1 左建平;謝和平;劉瑜杰;胡本;盧菁芳;;不同溫度熱處理后砂巖三點(diǎn)彎曲的斷裂特性[J];固體力學(xué)學(xué)報;2010年02期
2 趙衡;曹文貴;李翔;;考慮應(yīng)變率影響的單軸受壓巖石動態(tài)變形過程模擬[J];湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年08期
3 王夢恕;;中國鐵路、隧道與地下空間發(fā)展概況[J];隧道建設(shè);2010年04期
4 張志鎮(zhèn);高峰;徐小麗;;花崗巖力學(xué)特性的溫度效應(yīng)試驗研究[J];巖土力學(xué);2011年08期
【共引文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 曹峰;;溫度對深部巖石力學(xué)性質(zhì)的影響[J];重慶科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年05期
2 黃志強(qiáng);吳立;左清軍;;武漢市水下空間的開發(fā)利用探索[J];地下空間與工程學(xué)報;2013年01期
3 高井望;徐佩華;黃潤秋;袁中凡;;DEM擬合級配碎石材料大三軸試驗的顆粒粗糙度效應(yīng)研究[J];工程地質(zhì)學(xué)報;2013年04期
4 孫紅;周鵬;孫健;王子男;;巖石隧道掘進(jìn)機(jī)滾刀受力及磨損[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年09期
5 鄧華鋒;原先凡;李建林;羅騫;何明;;浸泡作用下砂巖斷裂力學(xué)特性及劣化機(jī)理[J];地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報);2014年01期
6 吳東旭;姚勇;梅軍;劉筱玲;;砂卵石土直剪試驗顆粒離散元細(xì)觀力學(xué)模擬[J];工業(yè)建筑;2014年05期
7 趙海鳴;舒標(biāo);夏毅敏;鄭偉;;基于磨料磨損的TBM滾刀磨損預(yù)測研究[J];鐵道科學(xué)與工程學(xué)報;2014年04期
8 張樹光;馬濤;王有濤;;遼西花崗巖三軸蠕變時效性試驗[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年10期
9 張曉清;張孟喜;李磊;王有成;;軟土盾構(gòu)隧道近接施工應(yīng)力遷移規(guī)律研究[J];地下空間與工程學(xué)報;2014年06期
10 凌靜秀;孫偉;霍軍周;鄧立營;;TBM刀盤系統(tǒng)多自由度耦合固有特性及敏感度[J];東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年04期
中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條
1 康斌;;長距離單護(hù)盾TBM掘進(jìn)凹凸面球窩自鎖結(jié)構(gòu)管片安裝錯臺控制技術(shù)[A];2012年中鐵隧道集團(tuán)低碳環(huán)保優(yōu)質(zhì)工程修建技術(shù)專題交流會論文集[C];2012年
2 葛寨輝;;高壓富水粉細(xì)砂層被困TBM刀盤注漿加固拆除技術(shù)[A];2012年中鐵隧道集團(tuán)低碳環(huán)保優(yōu)質(zhì)工程修建技術(shù)專題交流會論文集[C];2012年
3 丁智;葛國寶;魏新江;王常晶;;地鐵列車運(yùn)營引起的地基土應(yīng)力狀態(tài)變化分析與研究[A];第3屆全國工程安全與防護(hù)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2012年
4 Tohid Kazerani;;A discontinuum-based model to simulate compressive and tensile failure in sedimentary rock[A];Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering(vol.5 No.5)[C];2013年
5 姜彥彥;姜建平;紀(jì)宏;;隧道開挖面空間效應(yīng)特征研究及應(yīng)用[A];全國城市公路學(xué)會第二十三次學(xué)術(shù)年會論文集[C];2014年
6 李幸;姜樂華;;橢球顆粒對PFC~(3D)模擬三軸壓縮試驗的影響研究[A];第23屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集(第Ⅱ冊)[C];2014年
7 蔣明鏡;劉蔚;金樹樓;張寧;;考慮膠結(jié)尺寸的巖石微觀接觸模型初探[A];2014顆粒材料計算力學(xué)會議論文集[C];2014年
8 王增會;李錫夔;;利用連接尺度方法的顆粒材料破碎數(shù)值模擬[A];2014顆粒材料計算力學(xué)會議論文集[C];2014年
中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 孫謀;盾構(gòu)隧道進(jìn)出洞土體顆粒漸進(jìn)破壞模式分析及加固精細(xì)化設(shè)計研究[D];北京交通大學(xué);2011年
2 柴文革;圍壓卸載條件下花崗巖損傷演化與破壞試驗研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)(北京);2009年
3 馮子軍;褐煤原位注蒸汽開采油氣的理論及試驗研究[D];太原理工大學(xué);2012年
4 張念;高海拔特長鐵路隧道火災(zāi)燃燒特性與安全疏散研究[D];北京交通大學(xué);2012年
5 高亞楠;基于有限變形理論的巖石變形與破壞問題研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2012年
6 尹土兵;考慮溫度效應(yīng)的巖石動力學(xué)行為研究[D];中南大學(xué);2012年
7 周濟(jì)民;水下盾構(gòu)法隧道雙層襯砌結(jié)構(gòu)力學(xué)特性[D];西南交通大學(xué);2012年
8 張前進(jìn);基于TSP多波關(guān)系的圍巖穩(wěn)定性等級判定方法研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2013年
9 李驊;風(fēng)篩式清選裝置設(shè)計理論與方法研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年
10 王曉雷;軟巖層理結(jié)構(gòu)效應(yīng)實驗研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)(北京);2013年
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 夏季;管棚鉆機(jī)鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)的分析與優(yōu)化[D];中南大學(xué);2011年
2 李國瑩;細(xì)觀非均質(zhì)巖石材料的力學(xué)及變形性質(zhì)數(shù)值研究[D];山東大學(xué);2010年
3 甘騰飛;雙線鐵路隧道信息化施工技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2012年
4 馮歡歡;盾構(gòu)實驗臺液壓推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計與控制理論研究[D];西南交通大學(xué);2012年
5 馬強(qiáng);公路山嶺隧道模糊網(wǎng)絡(luò)分析法風(fēng)險分析與評價研究[D];北京交通大學(xué);2012年
6 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(xué);2012年
7 凌瑤;廣甘高速公路軟巖隧道坍方機(jī)制及余震影響研究[D];成都理工大學(xué);2012年
8 張占杰;高韌性TBM滾刀刀圈材料及工藝的開發(fā)與應(yīng)用[D];太原科技大學(xué);2013年
9 虞詩強(qiáng);TBM刀群與盤體支撐結(jié)構(gòu)耦合布置設(shè)計方法[D];大連理工大學(xué);2013年
10 黃妤詩;含填充節(jié)理巖體的單軸壓縮試驗及本構(gòu)模型研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2013年
【二級參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 高文學(xué),楊軍,黃風(fēng)雷;強(qiáng)沖擊載荷下巖石本構(gòu)關(guān)系研究[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;2000年02期
2 王繩祖;高溫高壓巖石力學(xué)──歷史、現(xiàn)狀、展望[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;1995年04期
3 孫天澤;高圍壓條件下巖石力學(xué)性質(zhì)的溫度效應(yīng)[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;1996年04期
4 左建平;謝和平;周宏偉;彭蘇萍;;不同溫度作用下砂巖熱開裂的實驗研究[J];地球物理學(xué)報;2007年04期
5 王夢恕;孫謀;譚忠盛;;長江第一隧——武漢長江隧道修建技術(shù)[J];中國工程科學(xué);2009年07期
6 鞠楊,劉彩平,謝和平;混凝土斷裂及亞臨界擴(kuò)展的細(xì)觀機(jī)制[J];工程力學(xué);2003年05期
7 左建平;周宏偉;謝和平;;不同溫度影響下砂巖的斷裂特性研究[J];工程力學(xué);2008年05期
8 周景萍;用三點(diǎn)彎曲法研究大理石的K_(Ic)[J];工程力學(xué);1994年03期
9 譚忠盛,王夢恕,楊小林;海底隧道施工技術(shù)及瓊州海峽隧道方案的可行性[J];焦作工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2001年04期
10 王夢恕;可持續(xù)發(fā)展中的六大難題和對策[J];隧道建設(shè);2002年02期
中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 徐小麗;溫度載荷作用下花崗巖力學(xué)性質(zhì)演化及其微觀機(jī)制研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2008年
【相似文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 貫荔;第五屆國際爆破破巖會議召開[J];爆破器材;1996年06期
2 磊焱;第五屆國際爆破破巖會議[J];工程爆破;1996年04期
3 一兵;第七屆國際爆破破巖學(xué)術(shù)會議國際組委會會議在美國拉斯維加斯市召開[J];工程爆破;2002年01期
4 吳為;李根生;牛繼磊;黃中偉;田守],
本文編號:502235
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