復(fù)合地層中TBM滾刀磨損預(yù)測模型的研究.pdf

1、隨著地下空間工程快速開挖的需要和科學(xué)技術(shù)水平的提高，TBM在修建地鐵、軌道交通等地下工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，我國政府相關(guān)部門和施工企業(yè)高度重視TBM在地下空間工程施工的應(yīng)用。TBM不僅在比較均勻、單一的地層中得到應(yīng)用，而且在復(fù)合地層中也得到應(yīng)用。盤形滾刀作為TBM在掘進過程中破巖的主要工具，其破碎效率直接影響了TBM掘進的效率和成本。目前，有關(guān)復(fù)合地層中TBM滾刀磨損研究尚處于探索階段。因此，在廣泛閱讀和鉆研國內(nèi)外有關(guān)TBM刀具的破巖

2、機理及磨損原因相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，進而建立了復(fù)合地層中TBM滾刀磨損預(yù)測模型。論文主要研究內(nèi)容有:
　　(1)分析滾刀作用下的巖石破碎機理、滾刀磨損產(chǎn)生過程、滾刀磨損的原因與影響因素:研究滾刀力學(xué)性質(zhì)、滾刀磨損機理、滾刀磨損產(chǎn)生過程及滾刀常見的磨損形式，為滾刀磨損預(yù)測模型的建立提供理論基礎(chǔ)。
　　(2)在ANSYS Workbench軟件中建立盤形滾刀破巖過程有限元分析模型，對其進行了疲勞仿真分析與模態(tài)分析，驗證了所設(shè)計的刀具

3、在不同的工況下的性能需求。
　　(3)介紹了CSM性能預(yù)測模型和能量法預(yù)測模型，結(jié)合CSM性能預(yù)測模型和能量法的優(yōu)點建立復(fù)合地層中TBM比能預(yù)測模型，并在此基礎(chǔ)上對復(fù)合地層TBM比能預(yù)測進行了研究。結(jié)合秦嶺隧道工程實例，對TBM滾刀磨損水平進行了量化研究，預(yù)測結(jié)果與實際情況相符，驗證了模型的有效性。
　　(4)由復(fù)合地層中TBM比能預(yù)測模型推導(dǎo)出復(fù)合地層中TBM滾刀磨損預(yù)測模型，利用已有的TBM施工數(shù)據(jù)對提出的模型進行驗證，