本文關(guān)鍵詞：硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)刀盤設(shè)計研究

  更多相關(guān)文章： 硬巖隧道掘進(jìn)機(jī) TBM刀盤設(shè)計 有限元

【摘要】：全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM)是集機(jī)、電、液、光于一體的高端大型裝備,TBM設(shè)計參數(shù)要針對具體工程要求、工程地質(zhì)條件等因素確定,不同的隧道工程TBM的各設(shè)計參數(shù)是不同的,可以說沒有完全相同的兩臺全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)。作為TBM的關(guān)鍵部件,TBM刀盤參數(shù)設(shè)計確定要綜合考慮地質(zhì)水文條件、高效破巖理論、制造技術(shù)等多方面因素影響,其設(shè)計過程復(fù)雜,屬于復(fù)雜工程系統(tǒng)設(shè)計問題。刀盤設(shè)計的優(yōu)劣反映在TBM刀盤的地質(zhì)適應(yīng)性,直接關(guān)系到破巖、出渣的快慢,進(jìn)而影響工程進(jìn)度。攻克TBM刀盤關(guān)鍵設(shè)計技術(shù),掌握刀盤設(shè)計的理論方法,提高自主創(chuàng)新能力,攻克長大隧道關(guān)鍵掘進(jìn)技術(shù),具有重要的戰(zhàn)略意義。本課題來源于國家863項(xiàng)目“大直徑硬巖隧道掘進(jìn)裝備關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”。本文對特殊圍巖條件下TBM刀盤的地質(zhì)適應(yīng)性設(shè)計理論、TBM刀盤的設(shè)計理論方法及制造技術(shù)進(jìn)行了研究。主要研究工作如下:(1)分析硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM)的研究背景和國內(nèi)外使用現(xiàn)狀。詳細(xì)闡述了我國在不同階段對硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM)的使用情況,指出了當(dāng)前我們對TBM設(shè)計制造核心技術(shù)掌握的不足之處,以及今后攻克的方向。(2)研究了甘肅引洮引水工程TBM掘進(jìn)段的地質(zhì)情況,對其地形地貌、水文地質(zhì)情況進(jìn)行了分析,明確疏松砂巖、粉質(zhì)泥巖等軟巖地層對刀盤開口率的具體要求,指出了六角形菱形管片設(shè)計存在的不足之處。結(jié)合上述,研究分析了原有刀盤設(shè)計的失敗原因。(3)對TBM滾刀的破巖機(jī)理及滾刀受力進(jìn)行了分析。結(jié)合引洮工程特殊地質(zhì)條件明確了滾刀布置的基本原則,確定了滾刀刀間距和刀盤受不平衡力的設(shè)計要求,最后根據(jù)優(yōu)化后刀盤實(shí)際布置,對滾刀刀間距和刀盤不平衡力進(jìn)行理論驗(yàn)證。(4)建立刀盤的三維模型,分別對刀盤受極限負(fù)載、不均勻負(fù)載和偏心負(fù)載三種特殊工況條件下進(jìn)行有限元受力仿真分析,分析刀盤在三種工況下的應(yīng)力和變形情況,驗(yàn)證TBM刀盤設(shè)計理論方法的適用性。
【關(guān)鍵詞】：硬巖隧道掘進(jìn)機(jī) TBM刀盤設(shè)計 有限元
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U455.31
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-15
• 1.1 引言8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 TBM國外發(fā)展?fàn)顩r9-11
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢11-14
• 1.3 主要研究內(nèi)容14-15
• 第二章 工程概況15-23
• 2.1 工程概況15-21
• 2.1.1 地質(zhì)構(gòu)造16-18
• 2.1.2 水文地質(zhì)18-19
• 2.1.3 單護(hù)盾機(jī)型簡述19-20
• 2.1.4 管片設(shè)計20-21
• 2.2 施工過程存在問題21-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第三章 刀盤參數(shù)設(shè)計分析23-33
• 3.1 引洮工程地質(zhì)特點(diǎn)23
• 3.2 滾刀的破巖機(jī)理23-24
• 3.3 滾刀的受力分析24-25
• 3.4 刀盤參數(shù)設(shè)計25-31
• 3.4.1 滾刀布置設(shè)計26-29
• 3.4.2 刀盤受力計算29-31
• 3.5 刀盤結(jié)構(gòu)設(shè)計31-32
• 3.6 本章小結(jié)32-33
• 第四章 刀盤有限元仿真分析33-44
• 4.1 刀盤模型前處理33-37
• 4.1.1 刀盤模型33-34
• 4.1.2 刀盤有限元模型的創(chuàng)建34-37
• 4.2 計算結(jié)果分析37-43
• 4.3 本章小結(jié)43-44
• 第五章 總結(jié)與展望44-46
• 5.1 總結(jié)44
• 5.2 工作展望44-46
• 參考文獻(xiàn)46-49
• 致謝49-50
• 個人簡歷50

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：913417