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复合盾构刀具布置分析与研究

现代隧道技术 2012年第6期49卷 32-37页

作者：赵雷刚陈云节刘发展武汉船用机械有限责任公司武汉430084

复合型盾构施工中,直接与岩土体接触的刀盘,其上刀具的布置是否合理直接影响盾构施工的顺利进行和施工成本。文章从复合盾构刀具布置的基本原则出发,指出了复合盾构滚刀刀间距的布置方式,利用等磨损原则分析了复合盾构刀具布置不同半径... 详细信息

复合型盾构施工中,直接与岩土体接触的刀盘,其上刀具的布置是否合理直接影响盾构施工的顺利进行和施工成本。文章从复合盾构刀具布置的基本原则出发,指出了复合盾构滚刀刀间距的布置方式,利用等磨损原则分析了复合盾构刀具布置不同半径上每条轨迹应布置的刀具数量,阐述了不同刀具的螺旋曲线布置方法,并利用实例验证了利用该方法布置复合盾构刀具的合理性。

关键词：复合盾构刀具布置螺旋曲线

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某复合盾构刀盘有限元分析及参数优化

现代隧道技术 2020年第6期57卷 115-119页

作者：罗丹中国铁建重工集团股份有限公司长沙410100

复合盾构刀盘的力学性能是评价刀盘结构设计是否合理的重要依据。文章通过有限元法分析了某复合盾构刀盘的受力特性,得到了该复合盾构刀盘的应力和变形分布云图。针对安全余量不足的主要承载件,采用高强钢替代,最后通过Workbench的Desig... 详细信息

复合盾构刀盘的力学性能是评价刀盘结构设计是否合理的重要依据。文章通过有限元法分析了某复合盾构刀盘的受力特性,得到了该复合盾构刀盘的应力和变形分布云图。针对安全余量不足的主要承载件,采用高强钢替代,最后通过Workbench的DesignXplorer模块进行参数优化。优化后的刀盘强度安全系数为1.54,刀盘重量降低了1.17 t,提高了该复合盾构刀盘的安全性和经济性。研究结果可为刀盘结构设计和材料选型提供参考。

关键词：复合盾构刀盘有限元分析高强钢参数优化

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复合盾构滚刀磨损的无线实时监测系统

隧道建设 2016年第4期36卷 485-489页

作者：孙志洪李东利张家年中铁工程装备集团有限公司河南郑州450016

为了实时监测复合盾构掘进过程中滚刀的磨损和工作情况,建立了一套滚刀磨损的无线实时监测系统,将滚刀刀圈与传感器之间的距离变化转换为电压信号,经计算处理后得到滚刀刀圈的磨损量。在信号传输中使用无线结合有线的方式,将监测数据从... 详细信息

为了实时监测复合盾构掘进过程中滚刀的磨损和工作情况,建立了一套滚刀磨损的无线实时监测系统,将滚刀刀圈与传感器之间的距离变化转换为电压信号,经计算处理后得到滚刀刀圈的磨损量。在信号传输中使用无线结合有线的方式,将监测数据从终端节点经中继路由传输到上位机监控系统。分析了滚刀失效的主要类型、监测及判断机制,重点探讨了其安装结构和实现方案。结合某工程现场实验,证明该系统能有效地监测滚刀刀圈的磨损量,从而实现滚刀刀圈磨损的实时监测。

关键词：复合盾构滚刀磨损监测无线监测

复合盾构掘进界面整体耦合系统及刀盘载荷确定方法

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复合盾构掘进界面整体耦合系统及刀盘载荷确定方法

作者：张强天津大学

学位级别：硕士

盾构法以其机械化施工、对周围环境影响较小等优点近年来已成为隧道施工的首选方法。盾构法施工过程是通过位于盾构机最前端的刀盘对前方的岩土进行切削来完成掘进开挖任务的。合理的刀盘设计是提高整个盾构机掘进性能的关键。盾构刀盘... 详细信息

盾构法以其机械化施工、对周围环境影响较小等优点近年来已成为隧道施工的首选方法。盾构法施工过程是通过位于盾构机最前端的刀盘对前方的岩土进行切削来完成掘进开挖任务的。合理的刀盘设计是提高整个盾构机掘进性能的关键。盾构刀盘设计的基础是确定作用在刀盘上的载荷。但是由于刀盘和掘进界面是一个非常复杂的整体耦合系统,目前并没有很好的确定刀盘载荷的方法。本文结合子结构凝聚方法与单个刀具切削载荷的理论与经验公式,将大规模复杂耦合系统转化为一个小规模非线性系统,较好的解决了复合盾构掘进界面整体耦合问题,给出了一种确定刀盘载荷的比较实用的方法。本文的具体研究内容包括:1、利用ANSYS的APDL语言建立了复合盾构刀盘的参数化有限元模型。较好的解决了复合盾构刀盘结构复杂,刀具的布置情况复杂,刀具样式较多等问题,从而为快速建立新的复合盾构刀盘模型提供了一种有效手段。2、研究了单个盘形滚刀及单个切刀载荷与切削量之间的关系,考虑土仓压力的影响,提出了一种新的计算切刀载荷的模型。3、通过子结构凝聚法建立了刀具结点影响系数矩阵,将大规模非线性接触问题转化为小规模非线性接触问题,以各个刀具的嵌入量为未知数,建立非线性方程组,通过编制程序计算出其数值解,最后得出各个刀具的受力情况,与大规模直接数值模拟方法比较起来,节省了大量的计算时间。

关键词：复合盾构掘进界面刀盘载荷参数化建模子结构法

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复合地层双模盾构与复合盾构刀具磨损对比

科学技术与工程 2023年第33期23卷 14437-14442页

作者：康潇月张逸飞马杲宇姚超凡张中安何川杨明杰西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031 深圳市地铁集团有限公司深圳518026 南宁轨道交通建设有限公司南宁530029

软硬交替复合地层中可采用双模盾构和复合式盾构进行掘进施工。然而目前针对双模盾构和复合盾构在软硬交替地层中的适应性缺乏清晰明确的现场掘进数据进行对比验证,特别是施工参数和刀具磨损方面。基于深圳地铁12号线相似地层的3个相邻... 详细信息

软硬交替复合地层中可采用双模盾构和复合式盾构进行掘进施工。然而目前针对双模盾构和复合盾构在软硬交替地层中的适应性缺乏清晰明确的现场掘进数据进行对比验证,特别是施工参数和刀具磨损方面。基于深圳地铁12号线相似地层的3个相邻盾构区间工程,对比不同盾构机的盾构掘进施工参数、刀具服役情况及岩渣形态,分析刀具磨损的原因及特征,并进一步对比在长距离软硬交叠地层下EPB/TBM双模盾构和复合EPB盾构的掘进效能。结果表明:双模盾构TBM模式在岩质地层中的推进速度可达到双模盾构EPB模式的2倍及复合EPB盾构的3倍。受土仓压力和刀盘转速影响,刀盘推力和扭矩差异较大的双模EPB模式和复合EPB盾构更易造成刀具异常磨损。双模盾构TBM模式滚刀磨损速度更低,其刀具寿命是双模盾构EPB模式和复合EPB盾构的3~5倍,换刀时间占比为后两者的3/8~1/2,EPB/TBM双模盾构总体掘进效能优于复合EPB盾构。双模盾构TBM模式的岩渣中岩片更多且形状细长而扁平,在岩石地层中EPB/TBM双模盾构掘进效率优于复合EPB盾构。

关键词：复合地层 EPB/TBM双模盾构复合盾构刀具磨损掘进效能

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复合盾构自动更换刀具的创新创意

中国科技纵横 2019年第21期 50-51页

作者：许君中煤隧道工程有限公司江苏徐州221005

本文研究了南京地铁机场线几钟典型的刀具更换方法,原有的换刀方法费时费力,通过现场刀具磨损规律和装配方法,提出了自动和半自动更换刀具的创意,节约换刀时间和成本,增加换刀安全系数.

关键词：复合盾构自动换刀创新

来源：评论

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复合盾构结合钻爆法在区间隧道中的应用

中国市政工程 2016年第1期 69-71,74页

作者：李荣祥上海城建国际工程有限公司上海200232

在复合地层盾构法隧道施工中,经常出现由于基岩面的起伏造成掌子面由局部岩石到全断面岩石的变化。在全断面岩层施工中,复合盾构的破岩掘进效率大幅降低,刀具损耗量增加。因此,在部分区段采用盾构与钻爆法相结合的施工方法提高施工效率... 详细信息

在复合地层盾构法隧道施工中,经常出现由于基岩面的起伏造成掌子面由局部岩石到全断面岩石的变化。在全断面岩层施工中,复合盾构的破岩掘进效率大幅降低,刀具损耗量增加。因此,在部分区段采用盾构与钻爆法相结合的施工方法提高施工效率。以印度新德里轨道交通工程复合地层区间施工为例,根据地质勘查报告选取部分合适区段进行钻爆法与盾构法施工,并就遇到的问题进行分析,为以后类似的工程提供参考。

关键词：复合盾构钻爆复合地层

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复合盾构刀盘扭矩的地质适应性研究

武汉理工大学学报（信息与管理工程版） 2013年第2期35卷 207-210页

作者：陈云节赵雷刚刘发展杨阳武汉船用机械有限责任公司技术中心湖北武汉430084

在复合盾构掘进过程中,刀盘扭矩是一个重要的施工参数,它的大小影响盾构机掘进过程中的地质适应性。从盾构机的工作原理分析了复合盾构刀盘扭矩的构成,从数学和力学的角度推导出了各扭矩的计算方法,并从复合盾构刀盘的扭矩影响因素分析... 详细信息

在复合盾构掘进过程中,刀盘扭矩是一个重要的施工参数,它的大小影响盾构机掘进过程中的地质适应性。从盾构机的工作原理分析了复合盾构刀盘扭矩的构成,从数学和力学的角度推导出了各扭矩的计算方法,并从复合盾构刀盘的扭矩影响因素分析,得到了在盾构和地质一定的条件下,可通过土体改良改变盾构刀盘扭矩使其实现地质适应性,通过实例验证了扭矩的计算方法及通过土体改良实现复合盾构适应地质条件的合理性。

关键词：复合盾构刀盘扭矩地质适应性土体改良

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复合盾构在广州地铁中的应用

建筑机械化 2013年第6期34卷 83-84页

作者：徐长胜李婷广东华隧建设股份有限公司广东广州510620

泥水盾构和土压平衡盾构针对不同地层各有优缺点,机型一旦选定,开始掘进以后将不能再改变。广州地铁9号线某标段地层情况复杂,能否正确进行盾构选型对施工顺利与否十分重要,本文针对该标段复杂地质情况的盾构选型、刀盘设计、施工技术... 详细信息

泥水盾构和土压平衡盾构针对不同地层各有优缺点,机型一旦选定,开始掘进以后将不能再改变。广州地铁9号线某标段地层情况复杂,能否正确进行盾构选型对施工顺利与否十分重要,本文针对该标段复杂地质情况的盾构选型、刀盘设计、施工技术等问题进行了分析叙述。

关键词：复合盾构土压平衡泥水平衡地铁隧道