TBM滚刀破岩效果及新型刀具的应用研究
wf（2023）
Abstract
TBM滚刀磨损是影响TBM掘进效率和施工成本的重要因素,不同刀刃刃形的破岩效率和磨损均会有所不同.本文对楔形弧刃滚刀的破岩机理进行了分析,建立了滚刀法向切削力计算模型,分析了滚刀刀刃角对法向切削力的影响;继而设计了3种不同刀间距、3种不同刃形滚刀,并进行了室内滚刀破岩试验.试验结果表明:刀间距15 mm为合理刀间距;尖刃滚刀最易磨损,齿刃比弧刃滚刀破岩效果好,破岩效率相对较高且耐磨损.结合工程现场实际情况,研发了一种新型齿刃楔形刀具,并应用到工程现场TBM斜井掘进.应用情况表明:新型齿刃楔形刀具比两种常规刀具的磨损量减少20％,刀具寿命有所提高.新型齿刃楔形刀具的研发和成功应用,解决了斜井TBM掘进刀具的较大磨损和频繁更换问题,为TBM长距离斜井掘进提供了技术支持,缩短了掘进工期,节约了施工成本.
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Key words
rock breaking,wedge-shaped hob,hob wear,inclined shaft TBM tunneling
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