论文研究 - TBM刀盘掘进稳定性的评价方法

在隧道掘进机（TBM）的掘进过程中，不同的地质条件常常对应于不同的工作条件，而地质条件的随机性也导致每种工作条件的发生顺序不同。 在不同工作条件的转换下，这会使不同类型刀盘的振动不同。 如何根据不同的地质条件选择合适的刀盘类型，对于节省工程成本和延长刀盘寿命非常重要。 鉴于上述情况，本文提出了TBM掘进过程中的稳定性评估方法，以选择合适的刀盘类型。 首先，根据不同的地质条件建立了地质与工作条件的对应关系，得到了对应于地质条件的输入荷载。 然后，将其代入刀盘系统的动力学模型，通过求解获得各个自由度的振动响应边界。 并取每个自由度的最大边界振幅的平均值来表示刀盘在相应工作条件下的极端振动。 最后，通过比较工作条件转换过程中每种刀盘的极限振动幅度的波动，得出如下结果：当均质层和复合层之间的过渡是正常的并且没有大的转向和偏差校正时，两部分刀盘的振动响应最小，而两部分刀盘的振动响应是最佳选择。 否则，五部分刀头是最佳选择，而集成刀头的稳定性最差。