盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)切刀切削軟巖和土壤受力模型研究及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.pdf

1、盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)是一種廣泛應(yīng)用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程施工的大型機(jī)械設(shè)備。刀盤刀具是盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的關(guān)鍵部件，主要用來完成對掌子面巖土破碎剝離。刀盤刀具的結(jié)構(gòu)參數(shù)、工作參數(shù)與地質(zhì)參數(shù)的適應(yīng)性，是盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)高效掘進(jìn)的基本保障。論文針對盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)刀盤上刀具的特點(diǎn)，從切削機(jī)理入手，研究刀盤上刀具布置特點(diǎn)，運(yùn)動特性和受力特性，建立刀具的切削受力模型，為刀具的優(yōu)化設(shè)計和壽命預(yù)測提供了理論依據(jù)。本文完成了如下主要工作： 1、本文首先分

2、析了某型土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)和泥水平衡盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)刀盤的特點(diǎn)及刀具的配置原則和布置規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，對刀具的運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行分析，建立了盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)切刀、正滾刀、邊滾刀的運(yùn)動學(xué)方程以及切削巖土軌跡曲線長度方程。 2、在分析了軟巖和粘土的物理力學(xué)特性以及切刀切削過程的基礎(chǔ)上，根據(jù)最大拉應(yīng)力理論，建立了切刀切削軟巖的受力模型；根據(jù)土力學(xué)理論，將刀具切削粘土?xí)r的失效區(qū)分為中心楔形失效區(qū)和側(cè)部兩個半月型失效區(qū)，建立了刀具切削粘土的受力模型。