針對目前全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)（TBM）轉(zhuǎn)彎半徑受限的問題,設(shè)計一種可實現(xiàn)TBM超小半徑轉(zhuǎn)彎的新型推進(jìn)系統(tǒng)。首先,對該推進(jìn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成與工作原理進(jìn)行闡述,建立推進(jìn)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并利用解析法對系統(tǒng)的運動學(xué)性能進(jìn)行分析;然后,根據(jù)實際設(shè)計負(fù)載,利用Adams計算工具對TBM刀盤系統(tǒng)破巖時推進(jìn)系統(tǒng)油缸的運行工況進(jìn)行仿真分析,驗證該方案設(shè)計的理論可行性;最后,將其應(yīng)用于山東文登抽水蓄能電站工程項目,進(jìn)行搭載驗證。研究結(jié)果表明:搭載新型推進(jìn)系統(tǒng)的TBM能夠?qū)崿F(xiàn)30 m小半徑轉(zhuǎn)彎的項目施工要求,滿足實際工程應(yīng)用性能指標(biāo)。 

【文章來源】：隧道建設(shè)(中英文). 2020,40(07)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

0 油缸受力分布

開挖直徑為3.5m的TBM分別采用凱式推進(jìn)系統(tǒng)和主梁式推進(jìn)系統(tǒng),2種推進(jìn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布置如圖1所示。由圖1可以看出,兩者的剛性結(jié)構(gòu)件(主梁/內(nèi)外凱)長度均在10m左右。圖2示出相同直徑的TBM在R30m隧道中的轉(zhuǎn)彎情況。由圖2可以看出,當(dāng)隧道轉(zhuǎn)彎半徑過小時可能導(dǎo)致主梁或內(nèi)外凱與洞壁距離過近甚至干涉,同時由于主梁或外凱末端相對隧道軸線偏心距離過大,使后配套拖車與主梁呈現(xiàn)較大夾角,對管路布置和皮帶機(jī)渣土轉(zhuǎn)運均造成不利影響。此時,TBM主機(jī)的剛性結(jié)構(gòu)段長度成為制約最小轉(zhuǎn)彎半徑的主要因素。圖2 相同直徑的TBM在R30m隧道中的轉(zhuǎn)彎情況

相同直徑的TBM在R30m隧道中的轉(zhuǎn)彎情況

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]雙護(hù)盾TBM長距離小轉(zhuǎn)彎半徑步進(jìn)始發(fā)技術(shù)對比研究與應(yīng)用[J]. 顧大力,徐軍杰,陽斌.  中國水運(下半月). 2019(12)
[2]3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運動學(xué)仿真與分析[J]. 史曉娟,王高洋.  機(jī)床與液壓. 2019(21)
[3]新型TBM推進(jìn)機(jī)構(gòu)力傳遞性能分析[J]. 李業(yè),張靜,章登超,王超飛.  機(jī)械工程與自動化. 2018(05)
[4]挑戰(zhàn)“亞洲第一難”小轉(zhuǎn)彎半徑TBM施工[J].   隧道建設(shè)(中英文). 2018(01)
[5]基于ADAMS與MATLAB的Stewart次鏡平臺聯(lián)合仿真[J]. 梁鳳超,譚爽,黃剛,康建兵,林喆,康曉軍.  長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
[6]淺談TBM支撐系統(tǒng)對小轉(zhuǎn)彎半徑的適應(yīng)性設(shè)計[J]. 尹威華,潘守辰,張喜冬,張文艷.  建筑機(jī)械化. 2017(01)
[7]一種掘進(jìn)機(jī)推進(jìn)機(jī)構(gòu)運動控制建模與仿真[J]. 王雙華,王建偉.  機(jī)械傳動. 2015(04)
[8]掘進(jìn)裝備推進(jìn)機(jī)構(gòu)載荷順應(yīng)性及其評價方法[J]. 徐尤南,劉辛軍,汪勁松.  機(jī)械工程學(xué)報. 2014(21)
[9]基于雅可比矩陣條件數(shù)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化[J]. 黃府,劉會議.  機(jī)械. 2012(12)
[10]Stewart 運動平臺的雅可比矩陣條件數(shù)的研究[J]. 李維嘉.  華中理工大學(xué)學(xué)報. 1997(11)



本文編號：3220284