基于动力稳定性的全断面岩石隧道掘进机刀盘临界推进速度研究

摘要：

推进速度是全断面岩石隧道掘进机(Tunnel boring machine,TBM)的重要设计参数。其值过小将降低机械的掘进效率；过大将引起刀盘的大幅振动，导致联接螺栓超常松动、引起主轴承塑性变形与断裂，严重影响施工安全。为确定推进速度的临界值，引入非线性弹簧单元模拟破岩过程中滚刀与岩石的相互作用，采用有限元法对刀盘掘进过程进行动态仿真，得到了在不同岩层中掘进时保证刀盘动力稳定性的推进速度临界值。所得结果可为合理设计TBM推进速度，有效控制刀盘振动，减少振动破坏，提升TBM的地质适应性和施工安全性提供参考。

关键词：TBM刀盘、数值仿真、推进速度、单轴抗压强度、动力稳定性

分类号：U25(铁路隧道工程)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划，2013CB035402;国家自然科学基金11172200;国家自然科学基金科学仪器基础研究11127202资助项目。

在线出版日期：2014-12-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：10-16