在全斷面巖石隧道掘進機（TBM,Tunnel Boring Machine）刀盤回轉(zhuǎn)切削破巖過程中,盤形滾刀受TBM運行控制及地層條件多變性的影響,除產(chǎn)生正常磨損外還存在大量的非正常破壞,這極大地增加了隧道的建設成本,同時也降低了 TBM掘進效率。對TBM滾刀破巖機理的合理解釋是掘進機刀盤刀具設計及TBM運行策略優(yōu)化的理論基礎,對提高TBM運行的高效性與經(jīng)濟性具有重要意義,而準確地獲取刀具作用下巖石的真實損傷破裂演化過程信息是構建合理的TBM滾刀破巖機理模型的重要部分。本文在前人的研究基礎上,采用自行設計加工的試驗裝置開展了類平面應力狀態(tài)下的楔刀侵入破巖試驗與雙向圍壓約束下的滾刀侵入破巖試驗,試驗中引入了紅外熱像（IRT）和聲發(fā)射（AE）等無損測試方法用以獲取巖石的損傷破裂演化信息,并基于此對巖石損傷破裂發(fā)展規(guī)律進行了定量分析。另一方面,為對刀具破巖過程中巖石損傷破裂機制進行細觀解釋和分析,在有限元-離散元耦合方法（FDEM）中引入了一種基于隨機分布的非均勻模型計算方法,并提出了一套模型細觀參數(shù)標定流程,并以這一方法模擬了不同加載條件下的TBM刀具破巖過程,重點分析了巖石損傷破裂和聲發(fā)... 

【文章來源】：武漢大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：188 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．?１各類型的ＴＢＭ??

敞開式TBM整體結構示意圖

真實TBM刀盤刀具布置

【參考文獻】：
期刊論文
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[5]花崗巖脆性破壞特征與機制試驗研究[J]. 周輝,孟凡震,劉海濤,張傳慶,盧景景,徐榮超.  巖石力學與工程學報. 2014(09)
[6]基于應力–應變曲線的巖石脆性特征定量評價方法[J]. 周輝,孟凡震,張傳慶,徐榮超,盧景景.  巖石力學與工程學報. 2014(06)
[7]滾刀線性侵入試驗中巖石破裂模式研究[J]. 姚羲和,趙曉豹,龔秋明,馬洪素,李曉昭,唐偉,盧廣亮,何冠文.  巖土工程學報. 2014(09)
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博士論文
[1]深部高應力軟弱圍巖破裂碎脹大變形及注漿加固機理的FDEM模擬研究[D]. 馬昊.武漢大學 2017



本文編號：2904100