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题名双模盾构在不同模式下掘进性能与滚刀寿命研究
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作者
杨延栋
周凯
周建军
王承山
李帅远
杨国军
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机构
盾构及掘进技术国家重点实验室
中铁隧道局集团有限公司
中铁南方投资集团有限公司
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出处
《铁道标准设计》
北大核心
2025年第6期151-157,共7页
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基金
河南省自然科学基金面上项目(242300420010)
河南省科技攻关计划项目(232102320242,232102320052)
中铁南方投资集团有限公司科技创新计划课题(ZTNF-2022-07)。
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文摘
为了评价双模盾构在不同模式下的掘进性能与滚刀寿命,针对深大城际铁路先开段隧道工程左右线479~562环全断面微风化花岗岩的盾构掘进段,采用数理统计的研究方法,统计分析双模盾构在基本相同地层、不同掘进模式条件下的掘进参数与滚刀磨耗数据。结果表明,当盾构推力、贯入度、贯入指数3个参数接近的情况下,TBM掘进模式比EPB掘进模式掘进工效提高约50%,破岩能效提高约15%;双模盾构在TBM模式下提高刀盘转速是提升掘进效率的重要措施,降低土仓内岩渣的堆积高度是提升破岩能效的重要措施;刀盘上绝大部分位置的滚刀在TBM模式下的累计磨损量和破岩体积磨损速率均小于EPB模式,EPB相比TBM模式滚刀寿命缩短44%,TBM相比EPB模式滚刀寿命提高78%,双模盾构在EPB模式下降低土仓内岩渣的堆积高度是提高滚刀寿命的重要措施。建议双模盾构在EPB模式下尽量降低土仓底部岩渣堆积高度,在TBM模式下尽量提高刀盘转速,有利于提高双模盾构掘进性能、延长滚刀寿命。
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关键词
铁路隧道
双模盾构
掘进性能
滚刀寿命
掘进参数
滚刀磨耗
掘进工效
破岩能效
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Keywords
railway tunnel
dual-mode shield machine
tunneling performance
disc cutter life
tunneling parameters
disc cutter wear
tunneling efficiency
rock-breaking energy efficiency
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分类号
U25
[交通运输工程—道路与铁道工程]
U455.44
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名TBM双滚刀间距及入岩次序对破岩效果影响研究
被引量：3
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作者
刘立鹏
刘海舰
傅睿智
孙兴松
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机构
中国水利水电科学研究院
北京城建设计发展集团股份有限公司
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出处
《水利水电技术》
CSCD
北大核心
2018年第4期56-62,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(51609266)
中国水利水电科学研究院基本科研业务费专项项目(GE0145B452016
+1 种基金
GE0145B822017)
国家重点研发计划课题(2016YFC0401804)
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文摘
TBM滚刀位置布置对于TBM掘进效率极为重要,为研究TBM双滚刀间距及入岩次序对破岩效果的影响,利用二维离散元颗粒流软件(PFC2D)建立TBM双滚刀破岩模型,对TBM破岩过程中裂纹的扩展、岩石破坏形式、岩片面积、破岩比能、滚刀推力等变化进行了模拟分析。结果表明:(1)滚刀间距对于破岩效果具有较为明显的影响。间距过小时,滚刀间形成的岩片过于粉碎,滚刀间距过大,相邻滚刀形成的裂纹无法贯通,滚刀之间形成岩脊。间距不同破岩比能不同,存在最优滚刀间距现象。(2)滚刀入岩次序影响破岩效果。前后滚刀对于岩石的损伤深度和范围不同,同时破岩时左右滚刀所需垂直力较为接近,顺次破岩时后滚刀所需垂直力平均值小于前滚刀。相同滚刀间距下顺次破岩比能高于同时破岩时的比能,破岩效果将低于同时破岩情况。研究成果可为TBM滚刀布置设计提供一定参考。
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关键词
隧道工程
TBM双滚刀
颗粒流软件
破岩效果
滚刀间距
入岩次序
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Keywords
tunnelling engineering
dual-disc cutters of TBM
particle flow code （ PFC2D）
rock-breaking effect
spacing between disc cutters
rock-penetrating sequence
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分类号
U455.7
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名两种甘蔗切割器对甘蔗破头率影响的力学分析
被引量：4
- 3
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作者
钟丽平
林茂
黄佑平
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机构
海南大学机电工程学院
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出处
《农机化研究》
北大核心
2012年第10期37-41,共5页
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基金
海南省自然科学基金项目(809002)
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文摘
宿根破头率是影响甘蔗切割质量的重要指标。为此,在前人研究的基础上,从力学的角度分析了两种甘蔗切割器对破头率的影响,结果表明:双圆盘在不漏割方面具有较大优越性;在刀片刃角较大和刀片切割角大时,选单圆盘切割器较好。这一结论为正确选用甘蔗切割器提供了重要依据,具有重要的理论意义和实用价值。
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关键词
单圆盘切割器
双圆盘切割器
破头率
力学分析
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Keywords
single disc cutter
dual disc cutter
broken-root rate
mechanical analysis
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分类号
S22
[农业科学—农业机械化工程]
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题名深圳地铁岩质地层双模盾构卡机原因及对策研究
被引量：4
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作者
宋天田
马杲宇
姚超凡
王士民
康潇月
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机构
深圳市地铁集团有限公司
西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室
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出处
《铁道标准设计》
北大核心
2023年第6期131-139,共9页
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基金
住房和城乡建设部科学技术计划项目(2020-K-140)
国家自然科学基金重大项目(51991394)。
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文摘
深圳地铁双模盾构在开挖岩质地层时,发生了多起卡机事故。为研究双模盾构卡机原因,并提出相应的预防处置措施,开展现场调研,统计了卡机位置的地质特征、盾构掘进参数和刀具磨损情况。结果表明:(1)双模盾构卡机与掘进模式及断面埋深有关,卡机主要发生在采用土压模式掘进的硬岩地层中,卡机断面均位于中等和大埋深位置;(2)卡机发生前,掘进参数出现异常变化,总顶推力显著提升,刀盘扭矩随之降低,盾构掘进速率缓慢下降,在卡机前短时间内剧烈减小直至为0;(3)边滚刀偏磨引起的扩挖间隙减小是造成卡机的主要原因,边滚刀在阻力矩作用下停止转动,其承受的滚动摩擦转变为滑动摩擦,刀具磨损速率上升产生偏磨,开挖直径随之减小;(4)垫高边滚刀能增大扩挖尺寸,对卡机进行预防,当卡机发生后,应依次采取减小盾壳摩阻力、提升顶推力和增大扩挖间隙的方法使盾构脱困。
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关键词
地铁
盾构隧道
岩质地层
双模盾构卡机
滚刀力学特性
扩挖间隙
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Keywords
metro
shield tunnel
rock strata
dual-mode shield jamming
mechanical properties of disc-cutters
overcut clearance
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分类号
U455.43
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
U231
[交通运输工程—道路与铁道工程]
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