长大隧道开敞式tbm掘进性能及刀具损耗规律研究

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1、密级；公开ＳＨＵＩＡ之ＨＵＡＮＧ了ＩＥＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ工学硕ｉ学位论文长大隧道开敞式ＴＢＭ掘进性能及刀具损耗规律研究ＲｅｓｅａｒｃｈＯｎＯｐｅｎＴｙｐｅＴＢＭＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄＣｕｔｔｅｒＣｏｎｓｕｍｔｉｏｎｐ培养单位；机械工程学院专业：机械设计及理论巧究生；纪珊珊指导教师：杜立杰教授？二〇—五年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方

2、外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的一材料。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。、签名．若ｒ；日期：以仪关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可

3、１＾采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可＾＾＞１公布论文的全部或部分。密内容的论文在解密应遵此规保后守定（）．〇ｈｓＴ；２／．作者签名日期：ｉ－：６／导师签名日：＞八期密级：公开工学硕士学位论文长大隧道开敞式TBM掘进性能及刀具损耗规律研究ResearchOnOpenTypeTBMPerformanceandCutterConsumption培养单位：机械工程学院专业：机械设计及理论研究生：纪珊珊指导教师：杜立杰教授二○一五年六月摘要摘要在未来几十年，铁路、公路、水利水电、城市地铁、海底隧道等大批不同

4、类型的隧道需要建设，而TBM将成为我国隧道工程首选的施工方法，它快速、安全、高效、环保等优点必将推动TBM的长远发展。TBM掘进性能研究和刀具磨损研究对TBM设计、施工和成本预算都是十分重要的，而且TBM在施工过程中要根据不同地质条件来适当调整刀盘推力、刀盘扭矩、刀盘转速以及掘进速度等主要参数，才能使TBM安全、快速和高效的掘进。本文以东北特长隧道TBM工程为背景，进行了大量TBM现场测试和数据记录，包括地质岩石取样、掘进数据记录、刀具磨损记录、刀具备件损耗及原因记录等，对岩石物理力学性能进行试验，包括单轴抗压强度试验和磨蚀

5、性试验等，再利用分析软件，对东北特长隧道TBM工程TBM掘进性能和刀具磨损进行统计分析以及相关性分析和研究，包括TBM作业利用率和设备完好率的分析、TBM掘进性能与掘进参数相关性研究；刀具磨损量、换刀次数统计、刀具磨损与围岩情况相关性分析等。本论文研究表明：TBM在不同围岩情况下掘进作业利用率有明显差别，TBM贯入度和掘进速度与某些掘进参数（刀盘推力、刀盘转速等）和地质参数（单轴抗压强度等）之间有较强的相关性；刀具在不同地质条件下磨损量差异很大，不同类型刀具的磨损情况亦相差较大，并且磨损量有一定规律。本文研究结果和数据对其它

6、TBM工程具有重要参考和借鉴价值。关键词：TBM掘进性能；刀具磨损；围岩；相关分析AbstractAbstractInthenextfewdecades,alargenumberofdifferenttypesoftunnelsuchasrailway,highway,waterconservancyandhydropower,urbansubwayandtunnelneedtoconstruct,TBMwillbecomethepreferredconstructionmethodoftunnelprojectinourc

7、ountry,Itsfast,safety,efficiency,environmentalandotheradvantageswillpushthelong-termdevelopmentofTBM.TheresearchesonTBMperformanceandcutterconsumptionareveryimportanttoTBMdesign、constructionandbudget,andweshouldadjustthecutterhead’sthrust、torque、rotatingspeedandbor

8、ingspeedaccordingtodifferentgeologicalconditionstomakeboringsafe,fastandefficient.TakingLiaoningnorthwestwatersupplyprojectasthebackground,wemade