盾構(gòu)機盤形滾刀垂直力和側(cè)向力預(yù)測模型研究.pdf

1、盾構(gòu)機在修建地鐵、軌道交通等地下工程建設(shè)中使用越來越廣泛。盤形滾刀是盾構(gòu)機在掘進過程中破碎巖石的重要刀具，是一種破巖量大、速度快的機械破巖方法，其破巖效率直接影響了盾構(gòu)機掘進的速度。研究盤形滾刀的結(jié)構(gòu)形式、破巖機理和破巖過程中的受力預(yù)測模型對改進滾刀的設(shè)計，提高滾刀的使用壽命，優(yōu)化盤形滾刀在刀盤上的布置，從而實現(xiàn)高效、低能耗的隧道掘進具有重要的意義。本文完成了如下的主要工作： 1、分析了盤形滾刀破碎巖石的機理和巖石在盤形滾刀作用

2、下的破碎形式，認為盤形滾刀切割巖石時，刀刃下方的巖石擠壓破壞形成密實核，刀刃兩側(cè)的巖石剪切破壞形成巖石碎塊。 2、根據(jù)盤形滾刀作用下巖石的破碎形式，提出并建立了一種盤形滾刀切割巖石垂直力、滾動力和側(cè)向力預(yù)測模型，并與科羅拉多礦業(yè)學(xué)院線性切割預(yù)測模型、CSM預(yù)測模型和線性切割實驗進行對比。證明了本文提出的預(yù)測模型和線性切割模型、CSM模型相比，與實驗數(shù)據(jù)的誤差較小。 3、根據(jù)材料力學(xué)性能參數(shù)，在ANSYS/DYNA環(huán)境下建