基于线性切割试验碴片分析的滚刀破岩效率研究

doi:10.3973/j.issn.1672-741X.2017.03.016

隧道建设（中英文） ›› 2017, Vol. 37 ›› Issue (3): 363-368.DOI: 10.3973/j.issn.1672-741X.2017.03.016

基于线性切割试验碴片分析的滚刀破岩效率研究

龚秋明，周小雄*，殷丽君, 何冠文，苗崇通

（北京工业大学城市防灾与减灾教育部重点实验室，北京 100124）

收稿日期:2016-09-21 修回日期:2017-01-02 出版日期:2017-03-20 发布日期:2017-03-30
作者简介:龚秋明（1969—），男，湖南安化人，2005年毕业于新加坡南洋理工大学（NTU），岩土工程专业，博士，教授，主要从事掘进机、盾构隧道开挖，岩土工程监测，边坡稳定性分析，岩土工程勘察及评价工作。Email： gongqiuming@bjut.edu.cn。*通讯作者：周小雄， Email: zhou_xiaoxiong@foxmail.com。
基金资助:
国家重点基础研究发展计划(“973”计划)项目（2014CB046900）；国家自然科学基金青年基金项目（51508010）

Study of Rock Breaking Efficiency of TBM Disc Cutter Based  on Chips Analysis of Linear Cutting Test

GONG Qiuming, ZHOU Xiaoxiong*, YIN Lijun, HE Guanwen, MIAO Chongtong

(Key Laboratory of Urban Security and Disaster Engineering of Ministry of Education,  Beijing University of Technology, Beijing 100124, China)

Received:2016-09-21 Revised:2017-01-02 Online:2017-03-20 Published:2017-03-30

摘要/Abstract

摘要：

为了研究碴片形状与TBM破岩效率之间的关系，应用机械破岩试验平台对北山花岗岩进行线性切割试验。通过对试验所形成的碴片进行粗糙度指数、扁平度以及长轴分析，发现不同滚刀间距及贯入度下所形成的碴片有很好的规律。TBM破岩效率越高，所形成的碴片大岩块的长轴更长，粗糙度指数更大，同时碴片也更加扁平。将粗糙度指数与比能进行回归分析，二者具有很好的线性关系。对于北山花岗岩，当刀间距与贯入度的比值为40左右时，TBM破岩效率最高。因此，碴片分析对评价TBM的破岩效率和优化施工具有重要意义。

关键词: TBM, 碴片, 破岩效率, 滚刀破岩试验, 线性切割试验

Abstract:

In order to study the relationship between rock breaking efficiency of TBM and the shapes of rock chips, the linear cutting test is carried out on Beishan granite by mechanical rock breaking test platform. The analytical results of coarseness index, flatness and long axis of rock chips show that the shapes of rock chips can reflect the rock breaking efficiency of TBM. The higher the rock breaking efficiency of TBM is, the longer the long axis of rock clip is, the larger the coarseness index of rock clip is and the flatter the rock clip is. The coarseness index and specific energy show linear relationship by regression analysis. The rock breaking efficiency of TBM reaches the highest when the ratio between spacing of cutters and penetration rate is 40. The results show that the analysis of rock chips is very important for evaluation of rock breaking efficiency of TBM and construction optimization.

Key words: TBM, rock chip, rock breaking efficiency, rock breaking test by disc cutter, linear cutting test

中图分类号:

U 455.3

龚秋明，周小雄，殷丽君, 何冠文，苗崇通. 基于线性切割试验碴片分析的滚刀破岩效率研究[J]. 隧道建设, 2017, 37(3): 363-368.

GONG Qiuming, ZHOU Xiaoxiong, YIN Lijun, HE Guanwen, MIAO Chongtong. Study of Rock Breaking Efficiency of TBM Disc Cutter Based  on Chips Analysis of Linear Cutting Test[J]. Tunnel Construction, 2017, 37(3): 363-368.

[1]	姜礼杰, 文勇亮, 贾连辉, 陈宝宗, 贺飞. 一种新型小转弯半径TBM推进系统设计与分析[J]. 隧道建设, 2020, 40(7): 1081-1087.
[2]	刘泽, 王勇, 李小锋, 吴志昊. 海域复杂地质双模式TBM设备选型与应用关键技术[J]. 隧道建设, 2020, 40(6): 868-872.
[3]	孙海波. 再制造TBM主驱动装配关键工艺及齿轮副啮合质量检验技术[J]. 隧道建设, 2020, 40(6): 890-897.
[4]	张斌荣, 管会生, 谭孝锋, 廖江, 杨骁, 李霞. 基于MATLAB/Simulink的TBM边滚刀动力学模型及振动分析[J]. 隧道建设, 2020, 40(6): 833-839.
[5]	王明友, 侯少康, 刘耀儒, 金峰. TBM 豆砾石回填灌浆密实度对支护效果的影响研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(3): 326-336.
[6]	段志伟, 杜立杰, 吕海明, 王家海, 刘海东, 富勇明. 基于主成分分析与BP神经网络的TBM围岩可掘性分级实时识别方法研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(3): 379-388.
[7]	朱朋金, 赵康林, 肖利星. TBM侧向平移、空推新设备的研发及应用[J]. 隧道建设, 2020, 40(3): 417-425.
[8]	韩小亮. 敞开式TBM 主轴承外密封挡圈断裂脱落解决案例分析[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 393-397.
[9]	汪旭，孟露，程德胜，卢松. TBM施工隧道管片衬砌段回填注浆质量检测综合物探方法研究及应用[J]. 隧道建设, 2019, 39(S1): 166-175.
[10]	张斌荣，管会生，赵昌盛，王默. 双模式TBM刀具破岩试验台有限元仿真分析[J]. 隧道建设, 2019, 39(S1): 290-295.
[11]	司玉迪. 城市轨道交通隧道双护盾TBM过站施工技术[J]. 隧道建设, 2019, 39(S1): 411-419.
[12]	王海军. 敞开式TBM空推步进技术在引松供水工程的应用[J]. 隧道建设, 2019, 39(9): 1500-1506.
[13]	刘飞香，于洋. 某隧洞工程TBM不良地质处置探究[J]. 隧道建设, 2019, 39(9): 1515-1522.
[14]	李晓晗. TBM集群化施工项目设备采购与施工过程管理模式探析——以辽宁重点输水工程为例[J]. 隧道建设, 2019, 39(9): 1523-1529.
[15]	卢松，汪旭，李苍松，丁建芳. 适于TBM施工的HSP法实时预报技术设计与实现[J]. 隧道建设, 2019, 39(8): 1255-1261.

基于线性切割试验碴片分析的滚刀破岩效率研究

Study of Rock Breaking Efficiency of TBM Disc Cutter Based  on Chips Analysis of Linear Cutting Test

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价