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题名地质材料对盾构刀具切削性能影响研究
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作者
邓龙传
李晓昭
赵鹏
许文涛
张弛
刘四进
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机构
中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室
南京大学地球科学与工程学院
深地科学与工程云龙湖实验室
上海城建隧道装备有限公司
中铁十四局集团有限公司
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出处
《岩土工程学报》
北大核心
2025年第9期1936-1945,共10页
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基金
国家重点研发计划项目(2022YFC3003304)
江苏省自然科学基金项目(BK20241206)
+2 种基金
徐州市科技项目(KC21312
KC21146)
江苏省卓越博士后计划项目(2023ZB228)。
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文摘
探究地质材料对刀具与地层相互作用规律的影响,有助于揭示盾构机在固结砂卵石地层等复杂地层中刀具切削机理和磨损失效机制。从刀具切削受力和切削效率入手,以不同地质材料类型和强度为控制变量,开展了刮刀和聚晶金刚石复合片(PDC)刀具直线切削试验。结果表明:①刀具受力大小和波动性随着地质材料中骨料硬度的增加而增加,骨料硬度的增加使得刀具切削过程更不连续;②最优切削深度随着骨料硬度增大而减小,素混凝土、陶粒混凝土和砂浆的最优切削深度分别为4,5 mm以及大于6 mm。③刀具受力大小及其波动性随地质材料强度增加而增大,在地质材料强度较高时刀具侵入更为困难,切削不连续性增加;④PDC刀具的最优切削深度随着地质材料强度增加而减小,切削C50、C40和C30时的最优切削深度分别为2,2.5 mm以及大于3 mm,圆形PDC刀具和锥形PDC刀具的切削效率变化特征类似,由于圆形PDC刀具切削多为拉应力破坏,导致切削比能更小。
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关键词
盾构刀具
地质材料
刀具荷载
切削效率
PDC刀具
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Keywords
shield cutters
geological materials
cutting load
cutting efficiency
PDC cutter
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分类号
TU43
[建筑科学—岩土工程]
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