围压条件下TBM边缘滚刀破岩模式

摘要：

为了解边缘滚刀的破岩特性,对其破岩过程与机理开展了系统研究.建立了某深埋全断面岩石隧道掘进机(TBM)开挖隧道三维有限元模型,在掌子面过渡圆弧周边设置边缘滚刀破岩模型边界,导出边界上的围压数值并施加在颗粒流模型边界上.模型考虑5种围压模式,相位角为0°,30°,60°,90°时的岩石应力状态分别记为模式1～模式4,无围压状态记为模式5.结果表明:围压模式1中岩石双向应力和、双向应力比均最大,破岩比能最低;模式3中,岩石受到滚刀水平向力作用而近似处于双向等值应力状态,破岩比能最高;从模式1到模式3,有利破岩的竖向应力递减;从模式5到模式3,不利破岩的水平应力增加,导致模式3条件下刀具破岩效率最低;有围压模式的侧向力系数和滚刀切入率均高于无围压模式.

关键词：TBM、边缘滚刀、围压、破岩模式

所属期刊栏目：47

分类号：U452(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目41072206;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目0200219209

在线出版日期：2018-01-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1239-1247