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Thrust and Torque Characteristics Based on a New cutter-head Load Model 被引量:13
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作者 LIU Jianqin REN Jiabao GUO Wei 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第4期801-809,共9页
Full face rock tunnel boring machine(TBM) has been widely used in hard rock tunnels, however, there are few published theory about cutter-head design, and the design criteria of cutter-head under complex geological ... Full face rock tunnel boring machine(TBM) has been widely used in hard rock tunnels, however, there are few published theory about cutter-head design, and the design criteria of cutter-head under complex geological is not clear yet. To deal with the complex relationship among geological parameters, cutter parameters, and operating parameters during tunneling processes, a cutter-head load model is established by using CSM(Colorado school of mines) prediction model. Force distribution on cutter-head under a certain geology is calculated with the new established load model, and result shows that inner cutters bear more force than outer cutters, combining with disc cutters abrasion; a general principle of disc cutters' layout design is proposed. Within the model, the relationship among rock uniaxial compressive strength(UCS), penetration and thrust on cutter-head are analyzed, and the results shows that with increasing penetration, cutter thrust increases, but the growth rate slows and higher penetration makes lower special energy(SE). Finally, a fitting mathematical model of ZT(ratio of cutter-head torque and thrust) and penetration is established, and verified by TB880 E, which can be used to direct how to set thrust and torque on cutter-head. When penetration is small, the cutter-head thrust is the main limiting factor in tunneling; when the penetration is large, cutter-head torque is the major limiting factor in tunneling. Based on the new cutter-head load model, thrust and torque characteristics of TBM further are researched and a new way for cutter-head layout design and TBM tunneling operations is proposed. 展开更多
关键词 TBM(full face rock tunnel boring machine) cutter-head load model CSM(Colorado school of mines) model cutter-head layout design t
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AN EXPERIMENTAL STUDY ON THE MECHANISM AND PROCESS OF ROCK BREAKAGE WITH THE PLANETARY CUTTER HEAD
2
作者 顾大钊 《Journal of China University of Mining and Technology》 1992年第1期124-133,共10页
Based on the kinematic features of the Planetary Cutter Head (PCH),this paper deals with specificity of rock breakage with PCH, and the basic laws of this process are presented. The study shows that the axial force ac... Based on the kinematic features of the Planetary Cutter Head (PCH),this paper deals with specificity of rock breakage with PCH, and the basic laws of this process are presented. The study shows that the axial force acting on the drilling face by a single cutter and the uniaxial com-pressive strength of the drilled rock have the marked influence on the penetrating depth of the cutter ,and the breakage of the drilling face with the PCH has two forms,the cyclical and the noncyclical. The major reason why the PCH has higher drilling efficiency than other cutter heads is that the PCH can make more free faces on the drilling face. 展开更多
关键词 planetary cutter head laws of rock breaking model test
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基于改进CSM模型的硬岩掘进机刀盘危险点应力分析方法
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作者 刘建琴 吴迪 +2 位作者 徐攀 乔金丽 郭伟 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期283-290,共8页
TBM刀盘受载后的危险点应力获取缺少直接的测量方法,工况复杂的情况下也难以测量,这就制约了刀盘载荷分析在刀盘寿命分析及其再制造方向上的应用问题,为此本文提出了一种基于改进CSM模型的TBM刀盘危险点应力分析方法.在CSM模型基本压力... TBM刀盘受载后的危险点应力获取缺少直接的测量方法,工况复杂的情况下也难以测量,这就制约了刀盘载荷分析在刀盘寿命分析及其再制造方向上的应用问题,为此本文提出了一种基于改进CSM模型的TBM刀盘危险点应力分析方法.在CSM模型基本压力假设的基础上,提出了滚刀刀刃侧面基本压力的概念,推导计算了滚刀刀刃侧面受到的压力和摩擦力,并将二者逐个引入CSM模型中的三向力的计算,建立了改进的CSM模型;通过与公开的滚刀载荷实验数据对比,计算得到的三向力误差均在5%以内,弥补了CSM模型不能预测侧向力的不足.基于改进的CSM模型,通过分析滚刀载荷三向力的差值关系,建立了滚刀载荷差值与滚刀刀间距离的指数关系,得到了计算刀盘滚刀载荷的理论模型,使用ABAQUS的实体耦合功能,加载上各滚刀的载荷,分析整个刀盘的载荷分布,进一步获得刀盘危险点的位置.由此建立了一套刀盘滚刀群载荷获取及危险点应力分布计算的方法.通过与辽宁大伙房水库引水隧道工程中公开的实验数据及危险点统计数据对比,验证了基于改进CSM模型的TBM刀盘危险点应力计算方式的有效性.该研究对经典的CSM模型进行了改进,所提出的刀盘危险点的应力分析方法可为刀盘再制造寿命预测提供可靠的载荷分析依据,并指导刀盘服役阶段的操控参数设置. 展开更多
关键词 TBM刀盘 改进CSM模型 危险点应力 侧向力
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硬岩非爆机械化采掘技术发展与展望
4
作者 王少锋 石鑫垒 周子龙 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第5期1-15,共15页
近年来,随着地下工程建设及资源开采规模不断扩大,硬岩机械化采掘技术和装备得到不断创新和发展。传统钻爆法因其危险性高、衍生破坏大,难以满足现代岩石工程发展需求。硬岩非爆机械化采掘技术以其安全、高效、经济、智能化进程快等优... 近年来,随着地下工程建设及资源开采规模不断扩大,硬岩机械化采掘技术和装备得到不断创新和发展。传统钻爆法因其危险性高、衍生破坏大,难以满足现代岩石工程发展需求。硬岩非爆机械化采掘技术以其安全、高效、经济、智能化进程快等优势已成为现代岩石破碎工程的主要发展方向。从岩石可切割性、机械刀具(破岩工具)和机械装备3个角度对硬岩非爆机械化采掘技术的发展现状进行了论述。研究表明:岩石可切割性从单一指标评价向多指标综合评价发展;机械刀具类型呈现多样化,刀具性能伴随合金技术和涂层技术的发展而不断提质,并且刀具的设计制造注重在刀具硬度、耐磨蚀性与冲击韧性间寻找最佳平衡点来提高刀具使用寿命;破岩机械装备正在逐步向大型化、重型化、智能化、多样化、精细化发展,以更好地实现硬岩的高效、安全、经济、精细化采掘。在上述分析的基础上,展望了硬岩非爆机械化采掘技术的未来发展方向,认为未来亟须攻克的难点有:①建立深部岩石破碎力学与能量模型,探寻深部硬岩高应力诱导利用与高储能调控方法,开发硬岩诱变改性降危增割协同破岩方法与技术;②明晰硬岩破碎过程的多场多相耦合及多尺度破裂、破坏、破碎过程,开发机械刀具、水力、热力等多源联合破岩技术及装备;③揭示深部破岩扰动诱发高储能岩体动力灾害的力学及能量机制,提出针对性的防控方法;④开发与岩体特性、地应力条件、破岩需求协同匹配的精细化智能破岩技术与装备,形成非爆机械化智能采掘方法与技术体系;⑤构建非爆机械化采掘全过程管理模式,完善硬岩非爆机械化采掘作业流程。通过以上研究攻关,有望促进非爆机械化采掘技术在硬岩工程中的规模化应用,实现硬岩的安全、高效、绿色、智能采掘。 展开更多
关键词 硬岩 非爆机械化 岩石可切割性 机械刀具 采掘设备
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表面应变重构的视觉识别方法
5
作者 霍军周 李高瑞 +2 位作者 胡清华 张占葛 葛利涵 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1590-1598,共9页
针对全断面岩石隧道掘进机刀盘在恶劣工况下的应变监测,本文提出了一种表面应变重构的视觉识别方法。通过图像中圆形标距中心点之间像素点数量的变化,得到标距的实际变形,并在此基础上结合柯西-格林公式进行表面应力重构。本文以隧道掘... 针对全断面岩石隧道掘进机刀盘在恶劣工况下的应变监测,本文提出了一种表面应变重构的视觉识别方法。通过图像中圆形标距中心点之间像素点数量的变化,得到标距的实际变形,并在此基础上结合柯西-格林公式进行表面应力重构。本文以隧道掘进机刀盘刀座和筋板2个关键位置为研究对象,设计了4330V和Q345-D共2种材料不同尺寸标准样件,搭建了基于视觉识别和基于应变片的2套测量系统,进行了拉伸载荷作用下的应变对比及样件表面应力重构。研究表明:本文基于视觉识别方法测得的2种材料标准件变形的误差范围为1.28%~3.23%,在此基础上,进行的材料表面应力重构的误差范围为2.20%~4.76%。本文方法可以实现变形的准确测量及实现多方向的应变和变形重构,为实现复杂结构的应变和变形测量奠定了坚实基础。 展开更多
关键词 隧道掘进机刀盘 图像识别 相机标定 畸变矫正 轮廓识别 变形测量 应变测量 应变重构
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基于SYSWELD的等高齿弧锥齿轮铣刀盘多层焊接数值模拟
6
作者 王志刚 张鑫鹏 《工具技术》 北大核心 2024年第8期123-126,共4页
本文借助Visual-Environment焊接模拟仿真软件,以SYSWELD为求解器对等高齿弧锥齿轮铣刀盘V形坡口多层焊接的焊接温度场进行数值模拟,得到了焊接温度场分布云图,分析并对比了每层焊缝中心、焊趾及距焊缝中心5mm处的温度循环曲线,推导出... 本文借助Visual-Environment焊接模拟仿真软件,以SYSWELD为求解器对等高齿弧锥齿轮铣刀盘V形坡口多层焊接的焊接温度场进行数值模拟,得到了焊接温度场分布云图,分析并对比了每层焊缝中心、焊趾及距焊缝中心5mm处的温度循环曲线,推导出三层焊接温度场公式用于计算验证。结果表明,熔池中心温度最高,距离焊缝中心越近,温度梯度变化越大。 展开更多
关键词 SYSWELD 铣刀盘 温度场 多层焊接 V形坡口
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基于深度残差网络的机床减速器故障诊断研究
7
作者 李彩霞 《机械管理开发》 2024年第1期1-2,6,共3页
为了进一步提高对机床不同故障的分类准确率,设计了一种深度残差网络。通过对机床振动试验台信号预处理优化网络结果,并进行故障诊断对比分析。研究结果表明:当行数比列数更少时,随着两者差异增加,模型分类准确率显著降低;当行数超过列... 为了进一步提高对机床不同故障的分类准确率,设计了一种深度残差网络。通过对机床振动试验台信号预处理优化网络结果,并进行故障诊断对比分析。研究结果表明:当行数比列数更少时,随着两者差异增加,模型分类准确率显著降低;当行数超过列数后,模型达到了更高的分类准确率并保持相对稳定的状态。CNN网络比浅层模型LeNet表现出了更强识别性能。ShortCut结构具备明显优越性,有助于网络具备更强识别能力。该研究有助于提高减速器的运行效率,可将其拓宽到其他机械传动领域,具有很好的应用价值。 展开更多
关键词 机床 残差网络 故障诊断 振动信号
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暗挖扩大端内弃壳解体接收盾构关键技术研究
8
作者 刘志坚 曹伍富 +4 位作者 孙英韬 寇鼎涛 杨志勇 王炳禄 江玉生 《施工技术(中英文)》 CAS 2024年第7期104-109,共6页
使用盾构法在城市中心修建地铁时,常面临地面空间不足,无法提供充足的工程场地进行常规盾构接收的问题,因此在预接收地点修建暗挖横通道+暗挖扩大端的辅助结构,进行盾构解体接收成为主流方案,但暗挖扩大端的修建尺寸并无清晰参考。以北... 使用盾构法在城市中心修建地铁时,常面临地面空间不足,无法提供充足的工程场地进行常规盾构接收的问题,因此在预接收地点修建暗挖横通道+暗挖扩大端的辅助结构,进行盾构解体接收成为主流方案,但暗挖扩大端的修建尺寸并无清晰参考。以北京地铁19号线为例,分析了暗挖扩大端宽度和高度的设计问题,并针对弃壳接收和部分弃壳两种方案,对暗挖扩大端的最小设计尺寸做了规定,即高度应包含开挖垫层、盾构直径和吊装空间三部分,其中吊装空间至少应为1.5~2m;当采用弃壳接收时,暗挖扩大端宽度与刀盘直径和刀盘分块暂存方式有关。提出了一种新的适用于暗挖扩大端内狭小场地的刀盘拆解方案,能够显著减小占地面积,同时设计了一种适用于洞内拆解主驱动的专用滑移辅助工装,提高了拆解过程的安全性。 展开更多
关键词 地铁 盾构 暗挖扩大端 刀盘 拆解
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汽车板切边质量控制与改善 被引量:1
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作者 张红波 俞学成 +3 位作者 吴耐 付光 张世龙 汤小超 《河北冶金》 2024年第3期40-44,共5页
质量是钢铁企业的生存之本,全面提升产品质量、降低生产成本,是企业可持续发展的重要措施。对于高级别镀锌汽车板来说,表面质量要求更加严格,质量控制是汽车板生产的重中之重。高等级汽车板在经过连退或者镀锌热处理后需进行圆盘剪切边... 质量是钢铁企业的生存之本,全面提升产品质量、降低生产成本,是企业可持续发展的重要措施。对于高级别镀锌汽车板来说,表面质量要求更加严格,质量控制是汽车板生产的重中之重。高等级汽车板在经过连退或者镀锌热处理后需进行圆盘剪切边处理,以保证带钢达到客户的尺寸要求,良好的切边质量是客户稳定使用的保证。切边不良缺陷是汽车板生产过程中发生率较高的缺陷,需对容易造成切边不良缺陷的点位进行重点分析治理,并制定一系列缺陷预防与控制的措施,才能保证产品质量的稳定性。常见的切边不良缺陷主要由圆盘剪工艺参数不良、去毛刺辊效果不佳等原因造成。为提高圆盘剪切边质量及运行稳定性,对剪切过程中的亮印、划伤缺陷产生原因进行了深入分析和改善,通过优化剪刃切边参数、强化剪刃装配精度、匹配剪刃使用310、318 mm肖氏80度的5 mm倒直角上下压环、选用辊面直径为1000 mm的去毛刺辊等措施,汽车板的边部质量得到显著改善,切边不良率降低至0.5%以下。 展开更多
关键词 汽车板 切边质量 圆盘剪 刀头压环 去毛刺辊
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TBM刀盘裂纹损伤特性及疲劳可靠性研究
10
作者 王丁 曲传咏 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期121-128,共8页
刀盘作为硬岩掘进机(tunnel boring machine, TBM)工作过程中的核心受力载体,承受多方向的随机载荷,容易萌生裂纹导致疲劳失效,影响施工进度和安全,因此研究其裂纹疲劳可靠性具有重要意义。本研究通过受力分析得到刀盘易萌生裂纹区域及... 刀盘作为硬岩掘进机(tunnel boring machine, TBM)工作过程中的核心受力载体,承受多方向的随机载荷,容易萌生裂纹导致疲劳失效,影响施工进度和安全,因此研究其裂纹疲劳可靠性具有重要意义。本研究通过受力分析得到刀盘易萌生裂纹区域及应力特征,并使用子模型技术法计算刀盘裂纹应力强度因子,研究刀盘裂纹损伤特性;然后结合裂纹疲劳理论,构建了以裂纹扩展寿命为基本变量的TBM刀盘裂纹疲劳可靠性评估模型,应用JC法求解刀盘在不同工作环境下的可靠度,并讨论了不同因素对刀盘可靠度的影响。研究表明:裂纹尖端最深处的裂纹扩展以张开型和撕开型为主,而裂纹两端3种扩展形式都存在;刀盘的裂纹疲劳可靠度随着初始裂纹深度的增大而显著减小,随着裂纹形状比的增大而增大,而临界裂纹深度的变化对可靠度的影响不明显。 展开更多
关键词 TBM刀盘 裂纹疲劳可靠性模型 JC法 可靠度
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基于SolidWorks二次开发的铣齿刀盘参数化建模系统
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作者 张建坤 林晓川 +1 位作者 洪荣晶 胡敏 《机械制造与自动化》 2024年第2期134-138,152,共6页
为缩短标准模块化零件制造工艺的设计时间,基于VB.Net对SolidWorks进行二次开发,建立铣齿刀盘的参数建模系统。以参数化设计原理为指导,分别对齿轮齿廓参数和铣齿刀盘结构参数进行分析;设置相应的功能操作来实现系统的自动建模目标;通... 为缩短标准模块化零件制造工艺的设计时间,基于VB.Net对SolidWorks进行二次开发,建立铣齿刀盘的参数建模系统。以参数化设计原理为指导,分别对齿轮齿廓参数和铣齿刀盘结构参数进行分析;设置相应的功能操作来实现系统的自动建模目标;通过输入零件模型的具体参数,使用所开发的系统对其进行建模。结果表明:该系统能够完成齿轮及铣齿刀盘的参数化设计,生成的零件符合要求。 展开更多
关键词 VB.NET SOLIDWORKS二次开发 铣齿刀盘 参数化
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考虑温度效应的盾构刀盘黏附试验及堵塞防治
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作者 王修伟 李树忱 +2 位作者 刘祥坤 万泽恩 彭科峰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2299-2310,共12页
土压平衡盾构在黏性地层掘进时易产生刀盘结泥饼、堵塞等问题,不仅会导致排渣不畅降低掘进效率,并且频繁的开仓处理会增加工程风险,而掘进会产生大量热量影响土体黏附性。采用自主研发的刀盘旋转黏附试验系统,探究刀盘温度与含水率、黏... 土压平衡盾构在黏性地层掘进时易产生刀盘结泥饼、堵塞等问题,不仅会导致排渣不畅降低掘进效率,并且频繁的开仓处理会增加工程风险,而掘进会产生大量热量影响土体黏附性。采用自主研发的刀盘旋转黏附试验系统,探究刀盘温度与含水率、黏土含量、黏土类型等因素联合作用下刀盘黏附效果,并分析了泡沫剂、抗黏剂在不同掺入比下堵塞防治效果。研究结果表明:温度升高会使得旋转扭矩与刀盘表面的土体黏附量降低,但会加速黏土硬化;土体含水率、黏土含量对于扭矩影响趋势相反,但对黏附量影响规律相同,随着土体含水率或黏土含量增加,黏附量先增加后降低,含水率在20%、黏土含量在30%时黏附性最强;膨润土比高岭土黏附性更强;土体含水率、黏土含量与黏土类型对于黏附量的影响可以使用稠度指数进行表征,随着稠度增加黏附量会出现先增加后降低的趋势,稠度指数在0.50~0.75时土体黏附性最强,低稠度指数土体对温度敏感性更强;单独添加泡沫剂会降低土体黏附量,但在注入比为70%时,仍存在大量土体黏附;使用泡沫剂+抗黏剂联合改良在注入比为50%时改良效果较好,继续增加注入比对土体改良效果影响较小。研究成果对于评估黏性地层土压平衡盾构掘进堵塞风险与黏性土渣土改良方案选择具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 土压平衡盾构 刀盘堵塞 黏性地层 温度效应 渣土改良
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新型平面螺旋齿线圆柱齿轮及其加工方法
13
作者 蒋凯佳 宋爱平 +2 位作者 黄嘉铭 陈忠权 蒋书恒 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第3期103-109,共7页
为提升圆柱齿轮的加工效率与齿轮副承载能力,提出了一种新型的平面螺旋齿线圆柱齿轮与该齿轮的快速成形方法,即采用旋转大刀盘快速铣削齿轮,刀盘上按平面螺旋线(阿基米德螺旋线)布置多个刀杆与刀具连续切削齿轮齿槽,平面螺旋线螺距与被... 为提升圆柱齿轮的加工效率与齿轮副承载能力,提出了一种新型的平面螺旋齿线圆柱齿轮与该齿轮的快速成形方法,即采用旋转大刀盘快速铣削齿轮,刀盘上按平面螺旋线(阿基米德螺旋线)布置多个刀杆与刀具连续切削齿轮齿槽,平面螺旋线螺距与被加工齿轮齿距相等,刀盘旋转一圈,被加工齿轮旋转一个齿,实现对齿轮的连续快速加工,通过VERICUT加工仿真验证了该方法的可行性;并研制专用加工机床,实施新型齿轮的加工;阐明了加工出的平面螺旋齿线圆柱齿轮的主要参数,其凹齿面齿线半径略大于凸齿面齿线半径,轮齿呈微鼓形,可以减弱齿轮副啮合偏载。通过对平面螺旋齿线圆柱齿轮副进行三维模拟啮合分析,得出平面螺旋齿线圆柱齿轮副接触区间主要分布于接触齿面中间的部分区域,且轮齿两端受力逐渐变小,有效减少了轮齿两端齿根处的弯曲应力,提升了齿轮副承载能力。 展开更多
关键词 大刀盘 快速成形 平面螺旋齿线圆柱齿轮 啮合偏载
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一种独立驱动烟条切割装置安全调试方法研究
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作者 李莲喜 谷千里 +2 位作者 阮三星 汤泽东 刘威 《机械工程师》 2024年第7期139-141,共3页
目前,国产超高速卷接机组上的烟支切割装置,采用的是刀盘和喇叭嘴独立驱动的技术。该装置取消了机械传动,刀盘和喇叭嘴改为独立的伺服电动机驱动。该装置中,高速旋转刀盘上均匀分布的刀片需依次穿过喇叭嘴的缝隙,从而实现对喇叭嘴中高... 目前,国产超高速卷接机组上的烟支切割装置,采用的是刀盘和喇叭嘴独立驱动的技术。该装置取消了机械传动,刀盘和喇叭嘴改为独立的伺服电动机驱动。该装置中,高速旋转刀盘上均匀分布的刀片需依次穿过喇叭嘴的缝隙,从而实现对喇叭嘴中高速通过的烟条进行切割,这要求驱动喇叭嘴和刀盘的两个电动机必须同步协调,确保刀片与喇叭嘴不发生撞刀。按安全要求,设备防护罩处于关闭状态时,伺服电动机才能启动,但在调试阶段,需要打开防护罩,对独立驱动烟支切割装置进行调试。通过对刀盘电动机、喇叭嘴电动机划分自由区和干涉区,分析两个电动机同步条件;探索伺服电动机Safely-Limited Speed(SLS)功能,在电动机速度低于设定值时,允许电动机在防护罩打开的情况下,进行同步、调试操作。 展开更多
关键词 独立驱动烟支切割装置 刀盘 喇叭嘴 自由区 干涉区
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富水砂卵石地层下衡盾泥带压开仓换刀技术及应用 被引量:1
15
作者 张细宝 冯超博 《广东土木与建筑》 2024年第4期104-107,111,共5页
研究基于沈阳地铁某区间盾构工程,深入探讨了衡盾泥带压开仓技术在富水砂卵石地层下的应用,旨在研究复杂地质条件下,盾构机更换专用刀具时采用的施工技术及其效果。通过数据分析方法,详细考察了泥膜稳定时间和开仓次数与建立泥膜次数的... 研究基于沈阳地铁某区间盾构工程,深入探讨了衡盾泥带压开仓技术在富水砂卵石地层下的应用,旨在研究复杂地质条件下,盾构机更换专用刀具时采用的施工技术及其效果。通过数据分析方法,详细考察了泥膜稳定时间和开仓次数与建立泥膜次数的相关性。结果表明,随着建立泥膜次数的增加,阀开度的突变趋势愈发明显。基于此,提出了在建立泥膜后需密切关注阀开度的变化,并及时应对突变情况。此外,总结了在该地层条件下安全可控的开仓流程,显著提高了施工安全性和效率。研究成果可为未来类似复杂地层条件下的盾构施工提供了宝贵经验和实用指导。 展开更多
关键词 衡盾泥 带压开仓 衡盾泥泥膜 盾构截桩
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超大直径常压复合刀盘结构设计与分析
16
作者 田金坤 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第10期149-156,共8页
基于某过江隧道工程穿越的地质水文情况,并结合拟建工程区间大断面、长距离、高水压等特点,探讨了软硬不均等复合地层中盾构施工重难点,同时在借鉴国内外相应的理论研究成果和典型应用案例的基础上,着重对拟选超大直径盾构机的刀盘结构... 基于某过江隧道工程穿越的地质水文情况,并结合拟建工程区间大断面、长距离、高水压等特点,探讨了软硬不均等复合地层中盾构施工重难点,同时在借鉴国内外相应的理论研究成果和典型应用案例的基础上,着重对拟选超大直径盾构机的刀盘结构、刀具配置、中心冲刷等进行针对性设计分析,旨在设计出匹配拟建隧道工程施工的盾构刀盘,解决拟建区间面临的施工重难点、规避施工风险,并为后续类似工程盾构刀盘设计提供一定参考。 展开更多
关键词 复合地层 刀盘结构 刀具配置 设计分析
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盘形滚刀盾构切削桥桩刀盘荷载研究
17
作者 薛豪 陈蕾 +1 位作者 王占生 马学军 《河南科学》 2024年第8期1153-1162,共10页
钢筋混凝土的材料力学性质与天然岩土体差别很大,为了研究盾构掘进过程中滚刀切削钢筋混凝土的切削特性,对滚刀侵入钢筋混凝土的过程进行受力分析.首先,通过三维仿真模拟得出单把滚刀在不同贯入度下切削钢筋与混凝土时的法向力与切向力... 钢筋混凝土的材料力学性质与天然岩土体差别很大,为了研究盾构掘进过程中滚刀切削钢筋混凝土的切削特性,对滚刀侵入钢筋混凝土的过程进行受力分析.首先,通过三维仿真模拟得出单把滚刀在不同贯入度下切削钢筋与混凝土时的法向力与切向力,再通过滚刀切削钢筋混凝土室内实验验证了法向力的准确性.然后,基于荷载叠加原理,提出一种针对切桩过程的推力和扭矩刀盘荷载计算模型,通过依托工程实际切桩荷载验证了刀盘荷载计算模型的适用性.对比结果表明,本文模型所计算出的推力、扭矩荷载值与实际切桩的推力、扭矩荷载值误差分别小于10%与20%,结合实际切桩荷载分析得出滚刀切桩的荷载影响主要是推力.研究结果可为今后类似盾构切削工程中掘进面荷载计算以及单刀选型与配置等提供参考. 展开更多
关键词 隧道工程 盾构切削 盘形滚刀 刀盘荷载 理论分析
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大直径盾构机刀盘分块组装分析研究
18
作者 石世勇 《工程建设与设计》 2024年第17期209-212,共4页
针对大直径盾构机刀盘存在体积大、质量重及运输困难等诸多问题,采用分块运输再进行径向和周向组装焊接。论文着力解决了运输超宽超重、焊接形变、壳体直径及圆度偏差大、错边量偏差大及施工工期长等一系列难题。通过对刀盘分块优化对... 针对大直径盾构机刀盘存在体积大、质量重及运输困难等诸多问题,采用分块运输再进行径向和周向组装焊接。论文着力解决了运输超宽超重、焊接形变、壳体直径及圆度偏差大、错边量偏差大及施工工期长等一系列难题。通过对刀盘分块优化对比、刀盘组装测量定位、焊接工艺优化等多方面展开研究,降低刀盘拼装质量风险和施工成本。 展开更多
关键词 大直径盾构机 刀盘 分块组装
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步进式复扩刀盘及天井钻机的应用研究
19
作者 颜武刚 张浩 +4 位作者 代建龙 未崴 尹千才 王锋 彭云 《有色金属(矿山部分)》 2024年第2期155-160,169,共7页
随着科技的进步和社会的发展,地下大直径竖向工程的施工需求越来越多,已由传统的地下矿山开采领域延伸到水力发电、公路铁路隧道、人防工程、军事工程、市政工程等各个领域。长期以来,我国地下大直径竖向工程的施工主要以人工、半机械... 随着科技的进步和社会的发展,地下大直径竖向工程的施工需求越来越多,已由传统的地下矿山开采领域延伸到水力发电、公路铁路隧道、人防工程、军事工程、市政工程等各个领域。长期以来,我国地下大直径竖向工程的施工主要以人工、半机械化为主,安全风险高、劳动强度大、工作效率低,如果采用大直径天井钻机施工则由于一次性投入购置成本较高制约了大直径竖向工程施工的机械化。详细介绍了步进式复扩刀盘的结构组成、工作原理、施工工艺,分析了液压系统,测试了不同预充氮气压力条件下油缸复位时间,提出了地下矿山复杂条件下远程通信控制系统解决方案,并将该技术应用于矿山实际生产,结果表明,步进式复扩刀盘可实现小井径天井钻机施工大井筒,对推动我国地下中小型矿山等领域大直径竖向工程施工的机械化意义重大。 展开更多
关键词 步进式复扩 刀盘 天井钻机 远程通信 大直径竖向工程
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盾构掘进过程刀盘与土层相互作用受力分析
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作者 朱睿琦 朱利 +3 位作者 高文宪 侯邦 周广铁 李娇蓉 《山西建筑》 2024年第20期178-181,191,共5页
以沈阳地铁1号线东延线农业大学站—东三环站区间盾构掘进施工为研究背景,运用离散元软件EDEM及机械建模软件3Dmax建立盾构刀盘及复合地层模型,模拟盾构机在复杂土层向前掘进的运动过程,通过设置参数,改变不同的刀盘转速、盾构推进速度... 以沈阳地铁1号线东延线农业大学站—东三环站区间盾构掘进施工为研究背景,运用离散元软件EDEM及机械建模软件3Dmax建立盾构刀盘及复合地层模型,模拟盾构机在复杂土层向前掘进的运动过程,通过设置参数,改变不同的刀盘转速、盾构推进速度,研究它们对盾构刀盘的扭矩、切向力、法向力等受力变化影响。研究结果表明:在一定范围内,随着转速的提高,盾构刀盘所受的扭矩、法向力、切向力有所增加。在一定范围内,随着推进速度的提高,盾构刀盘所受的扭矩、法向力、切向力也有所增加。通过受力分析,选择合适的刀盘转速及合适的推进速度,可以有效提高工程施工安全。 展开更多
关键词 盾构掘进 盾构刀盘 数值模拟 受力分析
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