激光辅助TBM盘形滚刀压头侵岩缩尺试验研究     

张魁  杨长  陈春雷  彭赐彩  刘杰 《岩土力学》2022,43(1):87-96

为了验证高能激光技术能够辅助隧道掘进机(tunnel boring machine,简称TBM)盘形滚刀（以下简称滚刀）实现高效破岩,以滚刀破岩过程中基本的运动形式——侵岩为研究对象,参照17 inch（432 mm）工程用滚刀,按1:8的比例制备了缩尺比例滚刀压头（以下引述为滚刀压头）,开展了以孔孔距（2、3、4、5 mm）、刀孔距（3、4、5、6、7 mm）为变量的激光辅助滚刀压头侵岩L20(4×5)正交试验以及无激光作用的对照组试验。试验研究结果表明：随着刀孔距的增加,滚刀压头的破岩量与岩石破碎块度均增加,而垂直力和比能耗均降低,最优刀孔距为6 mm;随着孔孔距的增加,破岩量、垂直力和岩石侵入难度系数均降低,而岩石破碎块度和比能耗均增加,最优孔孔距为3 mm。与传统滚刀回转滚压破岩方式相比,在激光辅助作用下,可促进岩石张拉裂纹的产生,提高了滚刀侵岩效率。所提出的激光辅助滚刀耦合破岩模式在未来TBM极硬岩层隧道掘进中具有一定的应用前景。  相似文献   

双轮铣槽机铣削过程及截齿入岩顺序优化研究     

肖建成  周辉  卢景景  冯春  徐福通 《岩土力学》2022,43(4):981-994

双轮铣槽机（简称“双轮铣”）是地下连续墙的专业施工装备,布齿系统是其核心部件,其参数设计与破岩性能密切相关。基于连续?非连续单元法（CDEM）,建立了铣轮铣削岩土体过程的三维仿真模拟方法。在此基础上,考虑自由面与铣削关联性等因素,对布齿系统截齿入岩顺序影响破岩性能机制进行了研究,建立了关联铣削条件下以预置相邻自由面数目为主要影响因素的入岩顺序数值概化模型。结果表明：（1）获得的铣轮铣削岩土体的铣削力与铣削深度曲线,验证了此数值模拟方法的正确性;（2）相比于完整岩体,具有单相邻预设自由面与双相邻预设自由面岩样的峰值荷载分别下降了32.5%与68.2%,破岩能耗分别下降了19.8%与56.6%;（3）布齿系统中双相邻预设自由面的截齿占总体截齿数目比值越大,布齿系统整体能耗越低,异构式布齿系统能耗低于顺序式。研究成果为完善双轮铣槽机破岩过程与布齿系统优化提供了基础。  相似文献   

水力切缝上方TBM滚刀贯入破坏机制模拟研究     

程建龙  邹清友  杨圣奇  李晓昭  梁泉  曲磊  梅炎 《岩土力学》2022,43(8):2317-2326

为了提高坚硬岩层隧道掘进机（tunnel boring machine, TBM）贯入度和降低滚刀受力,高压水射流辅助TBM滚刀破岩已在工业界初步应用。为了揭示水力切缝滚刀破岩机制,基于水力切缝岩石滚刀贯入试验进行了三维颗粒流模拟,研究了滚刀贯入力和贯入刚度随切缝深度的变化规律,揭示了不同切缝深度滚刀纵横剖面内的裂纹扩展和力链演化过程,分析了拉裂纹和剪裂纹随切缝深度的变化规律,明确了不同切缝岩石滚刀贯入的破坏模式和破坏机制。结果表明,第1次贯入的贯入刚度和贯入力随切缝深度的增加大致呈线性降低,第2次贯入的峰值力和贯入刚度小于第1次。而且,50～80 mm刀间距的变化对峰值贯入力的影响并不显著。随着切缝深度的增加,滚刀下方力链集中区边缘的倾角变大。由此导致破坏倾向于倾斜向下发展,当刀间距增加时,破坏由切缝一侧倾斜破坏向两切缝中间岩脊倾斜破坏转变,研究结果可为TBM滚刀与水射流布置和切缝深度的选取提供一定参考。  相似文献   

采用偏心楔侧钻处理坚硬地层烧钻事故          下载免费PDF全文

廖远苏  胡啟锋  廖长生  缪赛  卓廉明 《探矿工程》2015,42(9):5-8

介绍了一种取出式改进型偏心楔的侧钻方法、工艺措施及侧钻效果。与传统偏心楔侧钻法比较,具有偏孔速度快、可取出斜面岩心、无专程扩孔工序、不留事故隐患、不影响后续绳索取心钻进、偏心楔可重复使用等优点。解决了某矿区ZK901孔在坚硬岩中侧钻处理烧钻事故的关键技术难题。  相似文献   

气动潜孔锤跟管钻进技术在岩土工程勘察施工中的应用          下载免费PDF全文

丁晓庆  何龙飞 《探矿工程》2015,42(1):17-21

以渤船重工新型总装生产线工程岩土工程勘察项目为依托,应用KG940A型高风压履带式潜孔钻车﹑采用气动潜孔锤跟管钻进工艺,结合空气正循环排渣方式,摸索总结出一套针对复杂破碎覆盖层的干式成孔新方法,钻进效率及钻孔质量显著提高,为岩土工程勘察勘探孔施工增添了一种新的思路。  相似文献   

偏心预应力锚索抗滑桩模拟试验研究     

金波  程方方  陈宁宁 《岩土工程技术》2008,22(3):131-135,138

偏心预应力（锚索）抗滑桩,又偏心桩,是一种新型的抗滑桩结构。首次提出并应用于黄延高速公路K224滑坡治理。对偏心桩进行了室内1：5的大型模拟破坏试验,研究了其在荷载作用下的变形破坏规律、状况,完善其设计计算理论,为推广运用偏心桩这一新型抗滑桩结构提供参考数据。  相似文献   

Quasi-periodic geomagnetic secular variation (from 1985–2005 world observatory data)     

A.V. Ladynin  A.A. Popova 《Russian Geology and Geophysics》2008,49(12):951-962

We have discovered a 2–4 year periodicity in geomagnetic secular variation (SV) from data of 110 world magnetic observatories. The periodicity in the horizontal component (H) is most prominent and appears to be globally uniform in different regions, on all continents, and in both hemispheres. The quasi-periodic short-wavelength variations show up in the vertical component (Z) as well but locally superpose on long-wavelength regional anomalies. We presume that the short-period fluctuations may be produced by instability of the eccentric dipole (ED) axis proceeding from the analysis of the SV field and optimization modeling of the dipole field with varied ED parameters.  相似文献   

GNSS偏心观测在卫星天线定位定向中的应用     

卢书 《测绘工程》2016,25(1):65-68

由于现地观测条件限制,GNSS天线无法架设在需要观测的目标点上,无法实现精确对中观测目标所对应的地面点中心,此时就需要进行GNSS偏心观测。文中从解决卫星天线定位定向的工程出发,研究GNSS偏心观测三角形法和经纬仪交会法计算归心元素。依据模拟实测计算结果以及实际卫星天线定位定向的结果,分析了两种方法的优缺点。  相似文献   

简易偏心楔在钻探施工中的应用          下载免费PDF全文

刘治  王智锋  宋宝杰  王跃伟 《探矿工程》2016,43(12):49-53

随着地质岩心钻探孔深的不断增加,处理孔内事故的难度也越来越大。为了缩短施工周期,特复杂的孔内事故经常放弃处理。利用造价低廉、使用简单的偏心楔进行定向钻进,绕过事故孔段,是一种行之有效的处理手段。本文主要介绍了简易偏心楔的制作及在不同孔段中的应用。  相似文献   

PDC钻头综合受力模型的试验研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

梁尔国  李子丰  邹德永 《岩土力学》2009,30(4):938-942

模拟钻头上的切削齿的不同的切削断面形状、重叠切削状态及磨损状态,利用PDC切削齿对多种岩样进行了切削试验,研究了切削面积、接触弧长、切削齿后倾角、岩石抗钻强度、切削齿磨损高度等因素对PDC切削齿受力的影响规律。结果表明,切削面积相同情况下切削齿受力随接触弧长、岩石可钻性极值、切削齿磨损高度分别呈线性,幂函数和指数函数趋势变化;切削齿受力最小的后倾角在5～10°区间内。引入弧长系数、磨损高度系数,建立了PDC切削齿综合受力模型。根据力的平衡原理,推导得出完整的PDC钻头受力计算模型,为PDC钻头优化设计和合理使用提供了理论依据。  相似文献