掘进参数对抽水蓄能电站斜井TBM刀盘出渣效率的影响规律

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2022.S2.005

隧道建设（中英文） ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (S2): 29-35.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2022.S2.005

掘进参数对抽水蓄能电站斜井TBM刀盘出渣效率的影响规律

唐建国1，彭正阳2，张祥富1，任鑫1，岳金文1，周方建2

（1. 湖南平江抽水蓄能有限公司，湖南岳阳 414000； 2. 中国铁建重工集团股份有限公司，湖南长沙 410100）

出版日期:2022-12-30 发布日期:2023-03-22
作者简介:唐建国（1964—），男，湖南永州人，1985年毕业于河海大学，水利工程专业，本科，教授级高级工程师，主要从事工程水文及地质研究工作。Email： 275740683@qq.com。

Effect of Tunneling Parameters on Mucking Performance of Tunnel Boring Machine Cutterhead in PumpedStorage Power Station Inclined Shaft

TANG Jianguo1, PENG Zhengyang2, ZHANG Xiangfu1, REN Xin1, YUE Jinwen1, ZHOU Fangjian

(1. Hunan Pingjiang Pumped Storage Corporation Limited, Yueyang 414000, Hunan, China; 2. China Railway Construction Heavy Industry Corporation Limited, Changsha 410100, Hunan, China)

Online:2022-12-30 Published:2023-03-22

摘要/Abstract

摘要： 为研究掘进参数对抽水蓄能电站斜井TBM出渣效率的影响，建立2种不同直径刀盘斜井TBM的出渣数值计算模型，分析不同推进速度和刀盘转速对刀盘排渣率和出渣速率的影响规律。结果表明： 1）当推进速度较小时，大直径刀盘排渣率高于小直径刀盘，随着推进速度的增大，小直径刀盘展现了更好的排渣效率，排渣率最高达80.02%； 2）大、小直径刀盘排渣率和排渣速率都随着刀盘转速增大呈现先上升后下降的趋势，2种直径刀盘分别在6 r/min和7 r/min时达到最大排渣率74.34%和79.82%； 3）相比于推进速度，刀盘转速对刀盘出渣效率的影响更大，刀盘转速过高会极大地降低刀盘的排渣率和出渣速率。因此，在采用TBM进行抽水蓄能电站斜井施工时，可以通过设置合理的掘进参数实现刀盘高效排渣。

关键词:

TBM, 刀盘, 斜井, 掘进参数, 出渣效率

Abstract: To investigate the effect of tunneling parameters on mucking efficiency of tunnel boring machine(TBM) in the construction of a pumpedstorage power station inclined shaft, a numerical calculation model of mucking of cutterheads with two different diameters is established. The effect of different advancing speed and rotation speed of cutterhead on the mucking efficiency and rate of the cutterhead is analyzed. The simulation results reveal the following: (1) The mucking efficiency of the largediameter cutterhead is larger than that of the smalldiameter one. With an increase in advancing speed, the smalldiameter cutterhead shows a better mucking performance than the largediameter one, and the mucking efficiency can reach 80.02%. (2) The mucking efficiency and rate of both cutterheads increase first and then decrease with increasing rotation speed of cutterhead. The largeand smalldiameter cutterheads achieve the maximum mucking efficiency of 74.34% and 79.82% at rotation speed of 6 and 7 r/min, respectively. (3) Compared with the advancing speed, the rotation speed of cutterhead has a greater effect on the mucking performance. The mucking efficiency and rate would sharply decrease when the rotation speed of cutterhead is too high. Therefore, in the construction of pumpedstorage power station inclined shaft with TBM, reasonable operational parameters should be arranged to achieve efficient mucking of cutterhead.

Key words: tunnel boring machine, cutterhead, inclined shaft, tunneling parameters, mucking efficiency

唐建国, 彭正阳, 张祥富, 任鑫, 岳金文, 周方建. 掘进参数对抽水蓄能电站斜井TBM刀盘出渣效率的影响规律[J]. 隧道建设, 2022, 42(S2): 29-35.

TANG Jianguo, PENG Zhengyang, ZHANG Xiangfu, REN Xin, YUE Jinwen, ZHOU Fangjian. Effect of Tunneling Parameters on Mucking Performance of Tunnel Boring Machine Cutterhead in PumpedStorage Power Station Inclined Shaft[J]. Tunnel Construction, 2022, 42(S2): 29-35.

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掘进参数对抽水蓄能电站斜井TBM刀盘出渣效率的影响规律

Effect of Tunneling Parameters on Mucking Performance of Tunnel Boring Machine Cutterhead in PumpedStorage Power Station Inclined Shaft

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