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武汉岩土所在TBM掘进参数实时预测方面取得进展（图）
武汉岩土所 刀盘扭矩预测 岩土力学
2023/5/12
BM（全断面隧道掘进机）工法在深埋长大隧道（洞）施工中已得到越来越广泛应用。然而，深长隧道地层复杂多变，掘进参数选取往往依靠人为经验，难以做到实时优化决策，导致TBM掘进参数难以和地质条件匹配，出现破岩效率低、刀盘刀具异常损毁，甚至卡机、整机报废等灾害。其中，刀盘扭矩是TBM重要的掘进参数之一，对破岩效率和岩-机相互作用具有重要影响。刀盘扭矩预测对于避免刀盘受困，科学指导TBM掘进参数及时地进行适...
中国科学院武汉岩土力学研究所地下工程组团队，依托国内某典型TBM施工案例，通过现场原位试验、室内试验和理论分析，在岩体可掘性评价、滚刀磨损规律、刀具寿命预测等方面取得进展：(1) 基于水电工程岩体质量分级方法，建立了现场贯入度指数预测模型；(2) 现场收集20英寸滚刀磨损资料，揭示了20英寸滚刀的磨损规律；(3) 提出新的刀具寿命评价指标，开发了20英寸滚刀寿命预测模型。
随着交通基础设施建设、深部资源开采和水资源开发不断发展，需要建设大量深埋长大隧(巷)道。TBM（全断面隧道掘进机）工法因其工期、造价和技术优势，成为深埋长大隧道和超千米深部大型矿井岩石巷道掘进的最佳选择。但由于对围岩与TBM相互作用机理的认识不够清晰，对TBM掘进过程中的围岩挤压大变形、断层破碎带垮塌失稳、卡机、岩爆和突涌水等工程灾害的致灾机理研究不够深入，高效破岩理论与工程灾害控制缺乏可靠的科学...
回填层作为围岩和管片之间的连接部分，起到稳定衬砌、传递荷载、吸收变形等作用。护盾式TBM隧道施工过程中，回填层存在未注浆松散、注浆固结两个主要状态。回填层状态不同，回填层作用及管片受力特点也不同。研究采用相似模型试验分析不同状态下的回填层作用机制，通过研究得到了以下结论：回填层未注浆松散状态下，由于碎石的径向压缩与环向移动，围岩传递到管片上的荷载量值降低且分布较为均匀，此时回填层作为“可压缩层”，...
TBM刀具设计中围岩力学参数的选择
围岩力学参数 刀具设计
2009/4/17
围岩力学特性是隧道掘进机———TBM 刀具设计中必须考虑的重要因素, 而且这一因素也直接关系到TBM 的总体设计及选用TBM 施工的可行性。选择以单轴抗压强度为核心的参数系统作为刀具设计依据是不完善的。TBM掘进过程中, 刀具正下方因承受纵向压力而下陷, 刀具两侧附近岩石由于受到平行掌子面的挤压而隆起。岩石下陷和隆起的同时, 其内部出现张性或张剪性破裂面。当相临刀具诱发的隆起区重叠时, 岩石便以碎...