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隧道建设(中英文) ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (S1): 522-529.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2023.S1.062
周建军1, 李帅远1, *, 江益辉2, 杨延栋1, 程永龙3
ZHOU Jianjun1, LI Shuaiyuan1, *, JIANG Yihui2, YANG Yandong1, CHENG Yonglong3
摘要: 为解决全断面硬岩隧道掘进机(TBM)作业过程中,因主轴承载荷谱预测困难而无法计算主轴承服役寿命的问题,开展基于滚刀-主轴承力流模型预测TBM主轴承载荷谱方法的研究,基于CSM模型与秋三藤三郎模型,建立滚刀破岩载荷预测模型。结合TBM作业工况与刀盘滚刀分布情况,根据理论计算模型与有限元分析模型,建立多工况的刀盘-主轴承力流模型得到原始载荷。考虑TBM强冲击工作环境对载荷谱的影响,对比现场监测振动数据,引入冲击载荷系数,建立计算模型,得到主轴承载荷谱。研究结果表明: 1)TBM在全推力工况下的工作时间占比达65%; 2)4种工况中轴向力与倾覆力矩变化较大,径向力较为稳定; 3)在全推力工况下主轴承主要承受轴向力,最高达到14 374 kN,与有限元分析结果相差5%。最后将计算结果与TBM实际施工数据对比,验证了模型的准确性。