马蹄形隧道掘进机刀盘设计探讨

doi:10.3973/j.issn.1672-741X.2017.S1.035

隧道建设（中英文） ›› 2017, Vol. 37 ›› Issue (S1): 204-211.DOI: 10.3973/j.issn.1672-741X.2017.S1.035

马蹄形隧道掘进机刀盘设计探讨

刘娇

(中铁工程装备集团有限公司，河南郑州 450016)

收稿日期:2017-02-13 修回日期:2017-05-03 出版日期:2017-05-20 发布日期:2017-05-27
作者简介:刘娇(1989—)，男，河南邓州人，2014年毕业于郑州大学，机械工程专业，硕士，助理工程师，主要从事隧道与地下工程装备设计与研发工作。Email: liujiao0377@163.com。

Discussion on Design of Cutterhead of Horseshoeshaped Tunnel Boring Machine

LIU Jiao

(China Railway Engineering Equipment Group Co., Ltd., Zhengzhou 450016， Henan， China)

Received:2017-02-13 Revised:2017-05-03 Online:2017-05-20 Published:2017-05-27

摘要/Abstract

摘要：

概括性论述了多圆软土刀盘、矩形刀盘、马蹄形刀盘等异形刀盘的设计特点，重点分析了马蹄形隧道掘进机组合刀盘的关键技术： 1）掌子面流场仿真分析； 2）刀盘静力学仿真分析； 3）盲区处理研究； 4）刀具破岩机制分析。通过对以上关键技术的研究，为软土马蹄形掘进机组合刀盘的设计提供了优化方法，并创造性提出刮削破岩和挤压破岩相结合的马蹄形硬岩刀盘设计方法，对马蹄形隧道掘进机刀盘设计有一定的指导意义，也为异形隧道掘进机的刀盘设计提供了设计参考。

关键词: 隧道掘进机, 马蹄形断面, 刀盘设计, 软土, 硬岩

Abstract:

The design features of multiface soft soil cutterhead, rectangular cutterhead, horseshoeshaped cutterhead and other noncircular cutterhead of tunnel boring machine are summarized; and the key technologies for combination cutterhead of horseshoeshaped tunnel boring machine, i.e. tunnel face flow field simulation, cutterhead static simulation, blind area treatment and rock breaking mechanism, are analyzed emphatically. By studying the abovementioned technologies, design optimization can be provided for combination cutterhead of horseshoeshaped tunnel boring machine. The combination of scraping rock breaking and squeezing rock breaking for horseshoeshaped tunnel boring machine is proposed innovatively. The results can provide reference for cutterhead design of noncircular cutterhead of tunnel boring machine.

Key words: tunnel boring machine, horseshoeshaped crosssection, cutterhead design, soft soil, hard rock

中图分类号:

U 455.3

刘娇. 马蹄形隧道掘进机刀盘设计探讨[J]. 隧道建设, 2017, 37(S1): 204-211.

LIU Jiao. Discussion on Design of Cutterhead of Horseshoeshaped Tunnel Boring Machine[J]. Tunnel Construction, 2017, 37(S1): 204-211.

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