【摘要】：為研究全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)(TBM)滾刀破巖機(jī)理與破巖效果影響因素,采用顆粒流程序(PFC)建立滾刀破巖模型,通過單軸壓縮與巴西劈裂試驗(yàn)結(jié)果,標(biāo)定PFC程序參數(shù),模擬滾刀破巖過程并對(duì)巖石強(qiáng)度、圍壓等破巖效果影響進(jìn)行研究分析。結(jié)果表明:滾刀破巖歷經(jīng)前期壓密、中期擠壓剪切、后期擠壓張拉破壞的組合破巖模式,整個(gè)破巖過程中滾刀出現(xiàn)反復(fù)加-卸荷交替及躍進(jìn)破巖現(xiàn)象。巖石強(qiáng)度過高難以產(chǎn)生徑向裂紋、強(qiáng)度過低側(cè)向裂紋擴(kuò)展不明顯,破巖效果均不佳,TBM滾刀只對(duì)于中等強(qiáng)度范圍內(nèi)巖石較為合適。圍壓影響裂紋生成與擴(kuò)展,較高時(shí)將抑制徑向裂紋發(fā)育,降低破巖整體效果。研究成果可為TBM選型及滾刀設(shè)計(jì)提供一定參考。
[Abstract]:In order to study the rock breaking mechanism of (TBM) hob and the influencing factors of rock breaking effect, the rock breaking model of hob is established by particle flow program (PFC), and the parameters of PFC program are calibrated by uniaxial compression and Brazilian splitting test results. The rock breaking process of hob is simulated and the influence of rock strength and confining pressure on rock breaking effect is studied and analyzed. The results show that the combined rock breaking model of rock breaking with hob rock is compacted in the early stage, squeezed in the middle stage, and broken by tension in the later stage. The phenomenon of repeated loading and unloading alternately and leaping to break the rock appears in the whole process of rock breaking. If the strength of rock is too high it is difficult to produce radial crack. The lateral crack propagation is not obvious and the rock breaking effect is not good. The TBM hob is only suitable for rock in the range of medium strength. The confining pressure affects the formation and propagation of cracks, and when higher, the radial crack development will be restrained, and the overall effect of rock breaking will be reduced. The research results can provide some reference for TBM selection and hob design.
【作者單位】： 中國水利水電科學(xué)研究院流域水循環(huán)模擬與調(diào)控國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51609266) 國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題(2016YFC0401804) 國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2013CB035401) 中國水利水電科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)項(xiàng)目(GE0145B452016,GE0145B822017)
【分類號(hào)】：TV53;TV554

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本文編號(hào)：2358944