盾構(gòu)刀盤的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著城市地鐵建設(shè)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)已開始著手設(shè)計(jì)和研發(fā)國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)。盾構(gòu)刀盤是盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)和制造的關(guān)鍵部件。與地質(zhì)參數(shù)相關(guān)的刀盤選型以及刀盤的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是刀盤設(shè)計(jì)的基本問題。刀盤所受載荷是刀盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其性能分析的基本依據(jù)。因此，為了更好的研究盾構(gòu)刀盤的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及進(jìn)行性能分析，本文開展了盾構(gòu)刀盤選型、載荷分析和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則方面的研究。
　　 本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 (1)通過對(duì)刀盤的功能與失效形式、刀盤的型式以及刀盤結(jié)構(gòu)的分析，

2、提出了刀盤的設(shè)計(jì)基本準(zhǔn)則，給出了刀盤的強(qiáng)度、剛度和效率的計(jì)算公式，為刀盤的性能評(píng)價(jià)奠定了基礎(chǔ)。
　　 (2)分析了地質(zhì)參數(shù)在盾構(gòu)施工中的重要作用，建立了顆粒級(jí)配、抗壓強(qiáng)度、滲透系數(shù)、地層水壓、N值等地質(zhì)參數(shù)與盾構(gòu)工法選擇、刀盤型式選擇和刀盤結(jié)構(gòu)選擇方面的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并把地質(zhì)參數(shù)對(duì)刀盤的影響進(jìn)行了量化分析。
　　 (3)通過對(duì)刀盤推力和扭矩構(gòu)成要素的系統(tǒng)分析，建立了刀盤扭矩計(jì)算模型。提出了刀盤扭矩的新增要素，即刀盤背面渣土的

3、摩擦阻力矩和刀盤的攪拌力矩，并對(duì)各扭矩分量計(jì)算公式進(jìn)行了推導(dǎo)。
　　 (4)針對(duì)不同的地質(zhì)情況建立了不同的載荷計(jì)算模型，即軟弱地質(zhì)、復(fù)合地質(zhì)和巖石地質(zhì)的載荷分析模型。該計(jì)算模型為盾構(gòu)機(jī)刀盤的參數(shù)選擇和正確選型提供了一定的理論依據(jù)。
　　 (5)基于盾構(gòu)工程實(shí)際和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)，建立了適用于該地質(zhì)的刀盤結(jié)構(gòu)以及對(duì)應(yīng)的刀盤載荷計(jì)算模型并進(jìn)行了實(shí)例計(jì)算。運(yùn)用建立的刀盤的設(shè)計(jì)基本準(zhǔn)則對(duì)刀盤的強(qiáng)度、剛度、效率等性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)，分析了