水射流在新型TBM联合破岩中的破岩能力研究

作     者：邱浩权 QIU Haoquan

作者机构：湖北工业大学土木建筑与环境学院武汉430068 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071 

出 版 物：《土工基础》 (Soil Engineering and Foundation)

年 卷 期：2022年第36卷第4期

页      面：576-581页

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：中国科学院基础前沿科学研究计划从0到1原始创新项目(No.ZDBS-LY-DQC022) 国家自然科学基金专项项目资助(No.41941018) 湖北省自然科学基金创新群体(No.2018CFA013)。 

主　　题：联合破岩 切缝深度 高压水射流 工艺参数 影响规律 

摘      要：隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,简称TBM)发展至今已经有一百多年的历史,随着开挖环境的变化,以传统刀具为主要破岩形式的TBM的掘进效率已经越来越难以满足施工的需求,因此提出了新的联合破岩方法,即机械-水力联合破岩方式。主要以试验的形式,首先研究的是在不同的切割参数下,水射流切割不同的岩石所能形成的切槽的深度,然后在此试验规律的基础上,采用重复切割同一条切缝的方法增加切割深度。研究结果表明:(1)射流压力越大,切割速度越慢,切割深度越大;切割较软岩石时,靶距对切割深度有一定的影响,切割较硬岩石时,靶距对切割深度的影响较小;(2)多次重复切割能够有效的增加切割深度,但切割深度的增加程度与切割参数有关系,射流压力越大,切割速度越慢,靶距越小,切割深度增加的程度越大。研究成果对于指导TBM的改进,提高掘进效率具有重要参考价值。