复合岩层中TBM滚刀破岩试验及数值模拟研究

来源 :河南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chjl0620
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在我国经济及综合国力大力发展的今天,对隧道建设需求在不断增加。全断面岩石隧道掘进机(TBM)由于在工程造价、施工工期、隧(巷)道开挖、地层扰动、环境影响、施工安全等方面存在地明显优势已被隧道及地铁建设等工程广泛采用。我国疆域辽阔,在自然界中会不可避免的遇见各种各样的不良地质条件,如软硬相间的复合岩层。TBM在复合岩层中滚刀的布置并不能简单的采用均质地层的情况,因此,本文通对砂岩和花岗岩体积比4:6的复合岩层进行室内破岩试验,并利用PFC3D对其他体积比的复合岩层进行数值模拟,研究刀间距、贯入度对破岩效率的影响及最优的s/p(s:刀间距,p贯入度),研究内容及主要结论如下:(1)室内进行单轴压缩及巴西劈裂试验,测定花岗岩、砂岩的物理力学参数,并根据此参数采用试错法对PFC3D的细观参数进行了标定。(2)对砂岩、花岗岩体积比4:6的复合岩层进行5组刀间距(60mm、70mm、80mm、90mm、100mm)下3种贯入度(5mm/r、6mm/r、7mm/r)的3滚刀旋转切割试验;过程中监测破岩总法向力、总扭矩,并分别收集两种岩石的岩渣进行筛分、称重,依据试验结果得出:平均法向力、平均扭矩随刀间距、贯入度的增加而增大但两者的增加趋势不同,即平均法向力随着贯入度的增加几乎呈直线增大,而平均扭矩随着贯入度的增加其递增趋势减小;不同贯入度下存在不同的最优刀间距;刀间距与贯入度的比值为14左右时,破岩效率最高。(3)采用PFC3D建立与试验同样工况下的回转破岩,通过数据及破岩裂纹对比验证破岩程序的合理性,然后模拟砂岩切割长度占总切割长度(L_r/L)依次为0%、20%、40%、60%、80%、100%的复合岩层在5种刀间距、6种贯入度下的3滚刀旋转破岩过程。通过对法向力、扭矩、比能分析得出:随着L_r/L增加,法向力、扭矩及比能逐渐减小;同一刀间距对应的最佳贯入度并不完全相同,随着L_r/L的增加最佳贯入度减小;所有L_r/L下比能都随着s/p的增加总体上呈现着先减小后增大的趋势;在不同L_r/L时最优s/p并不相同,随着L_r/L的增加最优的s/p逐渐增大;根据各L_r/L下不同s/p时比能与最优s/p时的相差百分比得出了不同s/p适用的工况。
其他文献
鉴于日益严格的环保和节能要求,二次再热技术成为了火力发电厂锅炉未来发展的主流方向。现从实例着手介绍了两种不同的吹管技术方案,分析比较了吹管流程布置和两种吹管技术的
<正>站在历史交汇点,中国高等财经教育必将实现新发展。我们要站在广阔经济舞台上,思考财经教育强国的发展与创新。高等财经人才培养和科学研究不仅面对眼前的挑战,更要着眼
技术创新已日益成为国内外企业发展的焦点话题,被视为企业获取竞争优势和能够持续发展的关键环节,但如何对企业的技术创新能力进行评估,或者说如何持续不断提高企业的技术创
文章探讨了在非金融领域利用博彩进行洗钱的问题。作者认为,公立彩票、灰色棋牌、地下私彩、网络赌博和境外赌博都可能成为洗钱的工具,而后两者因潜在可洗钱规模大、洗钱损耗
英汉两种语言中的相应词汇所涵益的语义范围往往各不相同,到底是“英宽汉窄”还是“汉宽英窄”,从宏观角度来下判断往往不能导出科学的结论,但若从微观角度、从不同的层面分
在当今信息化的时代,每天产生海量数据,大量劣质数据普遍存在于数据库管理系统中。劣质数据的存在给人们和企业的决策带来了极大不便,每年给社会带来巨大损失,因而数据质量日益成
<正>人工智能的应用需要大量的数据作为基础,保险行业和人工智能技术契合度较高,具有广阔的应用前景。近年来,人工智能技术快速发展,国内外保险行业纷纷尝试将语音识别、计算
结合九峰茗茶这个典型案例,通过一个明星企业从辉煌到陨落的发展历程,分析连锁经营中存在的经营环境、运营管理、经营者等风险。针对风险提出有效的风险防范措施,如建立经营
1450年英国爆发玫瑰战争,各种力量相互角力,议会也渉身其中。在战争期间,议会数次召开,制定出诸多法令,做出很多判决。但是,仔细观之,各次议会所做的判决、法令却相互抵触、
人机工程学是产品设计重要方法之一,通过阐述人机因素的重要意义,分析其在厨房小工具设计中的具体应用,就人机工程学包含的三个要素:环境、人、机以及三者关系进行了详细分析