海底隧道基岩突起段地层典型滚刀破岩实验研究

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2019.10.020

隧道建设（中英文） ›› 2019, Vol. 39 ›› Issue (10): 1720-1727.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2019.10.020

海底隧道基岩突起段地层典型滚刀破岩实验研究

李凤远^{1, 2}，陈桥^{1, 2}，冯欢欢^{1, 2}

（1. 盾构及掘进技术国家重点实验室，河南郑州 450001； 2. 中铁隧道局集团有限公司，广东广州 511458）

收稿日期:2019-01-17 出版日期:2019-10-20 发布日期:2019-12-10
作者简介:李凤远（1975—），男，四川苍溪人，2003年毕业于兰州交通大学，机械设计制造及自动化专业，本科，高级工程师，现从事盾构及掘进技术研究工作。E-mail: lfy818@163.com。
基金资助:
国家重点研发计划项目（2018YFB1701404）；郑州市重大科技创新专项项目（188PCX786）；河南省重点研发与推广专项（科技攻关）项目（192102210061）

Experimental Research on Rock Breaking by Typical Disc Cutters in Bedrock Protrusion Section of Subsea Tunnel

LI Fengyuan^{1, 2} ,CHEN Qiao^{1, 2}, FENG Huanhuan^{1, 2}

(1. State Key Laboratory of Shield Machine and Boring Technology, Zhengzhou 450001, Henan, China; 2. China Railway Tunnel Group Co., Ltd., Guangzhou 511458, Guangdong, China)

Received:2019-01-17 Online:2019-10-20 Published:2019-12-10

摘要/Abstract

摘要：

为制定高强度花岗岩基岩突起地层的盾构掘进方案，在汕头海湾隧道现场取回花岗岩岩样，测试出CAI值及元素成分，进行滚刀破岩实验，对比分析相同工况下48.26 cm（19英寸）2种典型盘形滚刀（镶齿和一般平刃）的破岩效果，研究48.26 cm（19英寸）一般平刃在不同推力和刀间距下的掘进参数变化情况。实验结果表明： 1）工程现场的花岗岩岩样Si元素平均含量为37.35%，CAI值为3.56~3.91，为高磨蚀性岩石； 2）相同工况下，一般平刃滚刀具有更高的掘进效率； 3）单把滚刀总推力为300 kN时，掘进速度为4.1 mm/min。

关键词: 海底隧道, 基岩突起, 滚刀破岩, 实验

Abstract:

Granite samples are collected from Shantou Bay Tunnel Project to test the CAI values and elemental compositions of the samples and to carry out disc cutter rock breaking experiment. And then comparison of rock breaking effect is made between 2 typical disc cutters(with and without inserting alloy teeth) under the same diameter of 48.26 cm(19″). Finally, the boring parameter variation of disc cutter without inserting alloy teeth under different thrusts and cutter spaces is studied. The experimental results show that: (1) The average content of Si in the granite samples is 37.35% and the CAI values is 3.56-3.91, which indicaters that the samples are highly abrasive. (2) The disc cutters without inserting alloy teeth have a higher tunneling efficiency than the ones with inserting alloy teeth. (3) The total thrust of a single disk cutter is 300 kN, and the corresponding tunneling speed is 4.1 mm/min.

Key words: subsea tunnel, beadrock protrusion, disc cutter rock breaking, experiment

中图分类号:

U 45

李凤远，陈桥，冯欢欢. 海底隧道基岩突起段地层典型滚刀破岩实验研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(10): 1720-1727.

LI Fengyuan, CHEN Qiao, FENG Huanhuan. Experimental Research on Rock Breaking by Typical Disc Cutters in Bedrock Protrusion Section of Subsea Tunnel[J]. Tunnel Construction, 2019, 39(10): 1720-1727.

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Experimental Research on Rock Breaking by Typical Disc Cutters in Bedrock Protrusion Section of Subsea Tunnel

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