《盾构隧道施工盘形滚刀推力分布规律研究》.pdf

V01．27 第27卷增2 岩石力学与工程学报 Supp．2 2008年9月 ChineseJournalRockMechanicsand of Engineering Sept．，2008 盾构隧道施工盘形滚刀推力分布规律研究 宋克志1，2李传明1，袁大军3，曲振成1，王梦恕3 (1．鲁东大学岩土工程重点实验室。山东烟台264025；2．同济大学地下建筑与工程系，上海200092 3．北京交通大学隧道及地下工程试验研究中心，北京100044) 籀要：盾构掘进时，刀盘由油缸推压到工作面上，滚刀与岩石之间产生相互作用。为研究各滚刀推力分布规律， 分析影响滚刀与岩石相互作用的影响因素，指出掘进过程中滚刀推力分布主要与岩石刚度有关。假设滚刀与岩石 弹性点接触，建立刀盘与岩石相互作用的三维弹性支点力学模型并进行了简化，运用有限元方法对其进行分析与 比较。研究表明，刀盘上各滚刀的推力分布并不均匀，滚刀布置稀少处的推力较高，面刀推力均比边刀推力高出 40％～60％。相同的刀盘形式，滚刀布置方式不同，其推力分布差异较大。最后，运用蒙特卡罗有限元方法，分析 岩石刚度变化对滚刀推力分布的影响，岩石越软，滚刀推力分布越均匀；反之，滚刀推力分布的均匀性越差。在 硬地层中掘进时，个别推力高的滚刀磨损严重，换刀频繁，影响了施工进度。因此，该部位的滚刀布置值得进一 步研究。 关麓词：隧道工程；盾构；盘形滚刀；推力分布；蒙特卡罗有限元 中图分类号lU455．43 文献标识码：A 文章编号；1000—6915(2008)增2—3875—07 oF CUTTERTHRUST STUDYoNDISTRIBUTIONREGULARJTIESDISC FORCEFORSHIELDTUNNELING SONG LI Kezhil，29 Chuanmin91，YUANDajun3，QUZhenchen91，WANGMengshu3 264025，China： (1．KeyLaboratoryofGeotechnicalEngineering，LudongUniversity，Yantai，Shandong 200092，China； Unwe塔ity，Shanghai 2．DepartmentofGeotechnicalEngineering，Tongfi 3．ResearchCenter and Underground 100044，China) ofTunneling Works，BeijingJiaotongUniversity，Seifing been usedintunnelconstructions ashieldmachineiS Abstract：Shieldmachineshave widely recently．、胁ell cutterheadiS ontunnelfaceand interactionsbetweendiSCcuttersandtunnelfac