TBM渣石真实形状重构及运载过程模拟

开槽数、刀盘转速和颗粒形状是影响TBM渣石运输能力和稳定性的主要因素。在TBM渣石运输研究中通常将渣石简化为刚性球形颗粒,从而忽略了颗粒实际形状对运载过程的影响。为了在数值模拟中模拟TBM渣石的真实形状,采用了近景摄影、颗粒形状定量分析提取了真实渣石的颗粒形状特征。依据颗粒形状特征,利用颗粒重构技术对具有真实颗粒形状的渣石进行三维重构,并将重构渣石形态导入离散元软件程序,生成具有不规则形状的真实渣石集合,构建了TBM渣石运载模型,实现了具有真实颗粒形状特征渣石的三维运输过程模拟。除此以外,通过提出的数值模拟方法定量分析TBM刀盘的转速和开槽个数对于TBM渣土转运能力的影响,研究结果对实际工程中TBM的刀盘开槽个数设计以及渣石转运的TBM操作具有一定指导意义。