预切槽和TBM机械滚刀的新型联合破岩模式研究

摘要：

传统机械-岩体相互作用的破岩模式已经无法大幅提升隧道掘进机(tunnel boring machine,简称TBM)的掘进效率,新型破岩技术及其破岩机制逐渐被重视.在不改变现有TBM主体结构的前提下,通过开展3种不同岩性有无预切槽试样在侧向约束条件下的TBM常截面滚刀压头贯入试验,研究预切槽对TBM机械滚刀破岩效果的影响规律,结果表明:(1)预切槽可降低岩样破碎时压头的法向荷载,与不切槽相比,有预切槽的岩样破碎时法向荷载降低44.13％～53.05％,岩石单轴抗压强度越低,法向荷载降低比例越大;(2)预切槽深度对岩样破碎时法向荷载的影响存在临界值,超过临界值后,预切槽深度对岩样破坏行为影响减弱.基于此,提出了预切槽+TBM机械滚刀破岩的新型联合破岩模式,并探讨了可实现预切槽的新型破岩技术.联合破岩模式能够突破破岩效率瓶颈,对TBM装备升级和重大工程项目建设具有重要意义.

关键词：预切槽、TBM机械滚刀、破岩模式、破岩技术、联合破岩

所属期刊栏目：42

分类号：TU452;P634.1(土力学、地基基础工程)

资助基金：中国科学院前沿科学重点研究计划项目;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2021-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1363-1372