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题名复杂地层盾构刀盘损伤分析及既有刀盘结构改造研究
被引量：1
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作者
刘浩
段怿欣
张爽
吴俊
许丽群
耿昊
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机构
北京交通大学交通运输学院
济南轨道交通集团有限公司
北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室
北京交通大学土木建筑工程学院
中国建筑集团有限公司
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出处
《土木工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第S2期32-38,共7页
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基金
国家自然科学基金面上项目(52278389)
山东省重点研发计划(重大科技创新工程)项目(2021CXGC010209)。
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文摘
依托济南地铁2号线济钢新村站-彭家庄站区间盾构隧道工程,从地层条件、掘进参数、刀盘设计-制造流程、静力学特性、模态特性和刀盘振动现场监测等多方面对施工过程中的盾构刀盘开裂损伤问题和刀盘改造效果进行分析。研究结果表明:刀盘开裂损伤可能是由刀盘的四阶频率与施工时刀盘z方向主频共振导致的;刀盘-牛腿连接处焊接的加强筋板能够增强刀盘-牛腿连接处的整体刚度,显著降低连接处的最大等效应力;刀盘主梁-副梁之间焊接钢板形成的环梁能够增强并优化结构整体刚度和应力分布位置,减小最大变形量;加强筋板和环梁能够增大刀盘的固有频率,后者效果更为显著;通过改造既有刀盘来避免施工过程中可能出现的刀盘损伤是可行的。
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关键词
盾构隧道
刀盘结构
损伤分析
既有刀盘改造
数值模拟
模态分析
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Keywords
shield tunnel
cutterhead structure
damage analysis
modification of existing cutterhead
numerical simulation
modal analysis
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分类号
U455.43
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名考虑累积效应的盾构刀具磨损动态预测模型
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作者
段怿欣
袁大军
吴俊
刘浩
许亚楼
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机构
北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室
北京交通大学土木建筑工程学院
中国建筑集团有限公司
济南轨道交通集团有限公司
北京交通大学交通运输学院
中国建筑科学研究院有限公司
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出处
《土木工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第S2期1-6,共6页
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基金
国家自然科学基金面上项目(52278389)
山东省重点研发计划(重大科技创新工程)项目(2021CXGC010209)。
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文摘
为预测盾构刀具使用寿命,对盾构施工过程中的开仓换刀时机提供指导,保证盾构施工安全顺利的进行,研究采用理论分析、室内试验和工程实测的方法,对盾构刀具切削力学模型、磨损机理和磨损预测模型进行了分析和推导。以现有切刀切削软岩力学模型和滚刀CSM模型为基础,建立了考虑磨损累积效应的刀具切削力学模型;基于金属摩擦学原理,结合电镜扫描结果,分析得出磨粒磨损和粘着磨损是刀具磨损主要形式;基于刀具的主要磨损形式和考虑累积磨损量的刀具切削力学模型,建立了考虑磨损累积效应的刀具磨损动态预测模型,并结合武汉地铁8号线越江盾构隧道工程的刀具磨损实测数据对预测模型进行了分析验证。研究表明该预测模型能够对长距离连续掘进中的盾构刀具磨损进行较为精准的预测,能够对实际工程中开仓换刀时机的选择提供一定的指导。
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关键词
盾构隧道
盾构刀具
破岩力学模型
刀具磨损
磨损机理
动态预测模型
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Keywords
shield tunnel
shield cutters
rock breaking mechanics model
cutters wear
wear mechanism
dynamic prediction model
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分类号
U455.43
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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