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考虑超挖量下的盾构机极限转弯半径研究
1
作者
郑余朝
陈世达
+4 位作者
朱斌忠
姚智文
戴永兴
陶磊
吉艳雷
《铁道工程学报》
北大核心
2026年第1期67-73,100,共8页
研究目的:明确盾构机的转弯能力是顺利进行小半径曲线隧道设计和施工的重要前提,而目前针对有铰盾构转弯半径方面的研究明显不足,本文根据铰接式盾构机在施工中的几何特点及仿形刀超挖量,分别推导单、双铰接盾构机尺寸,铰接角度与转弯...
研究目的:明确盾构机的转弯能力是顺利进行小半径曲线隧道设计和施工的重要前提,而目前针对有铰盾构转弯半径方面的研究明显不足,本文根据铰接式盾构机在施工中的几何特点及仿形刀超挖量,分别推导单、双铰接盾构机尺寸,铰接角度与转弯半径间的函数关系并进行相关因素分析。研究结论:(1)在单铰盾构中,盾构极限转弯半径随铰接角度的增大呈近似对数减小,且铰接装置越靠中其转弯极限半径越小;(2)在双铰盾构中,盾构极限转弯半径随盾构总长增大呈近似线性增长,且前、中盾长度比值越接近1,其转弯半径也越小;(3)无、单、双铰接盾构机均能够进行小半径转弯,且铰接角度越充分利用,有铰及多铰盾构的小半径转弯优势则越明显;(4)本研究成果可为盾构机设计及小半径盾构隧道施工提供参考与指导。
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关键词
盾构机转弯半径
铰接角度
超挖量
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职称材料
粗糙裂隙岩体滚刀破岩及裂纹扩展机制
2
作者
王培涛
黄浩
+2 位作者
荆国业
周晓敏
解联库
《应用基础与工程科学学报》
北大核心
2026年第1期211-222,共12页
滚刀破岩工作参数和岩体裂隙物理特征是影响硬岩条件下滚刀破岩机理的重要因素.基于MATLAB与AutoCAD平台分别建立光滑离散节理网络(DFN)模型、粗糙离散节理网络(RDFN)模型和三维方形滚刀模型,结合颗粒流离散元PFC数值模拟方法分析了不...
滚刀破岩工作参数和岩体裂隙物理特征是影响硬岩条件下滚刀破岩机理的重要因素.基于MATLAB与AutoCAD平台分别建立光滑离散节理网络(DFN)模型、粗糙离散节理网络(RDFN)模型和三维方形滚刀模型,结合颗粒流离散元PFC数值模拟方法分析了不同侵岩速度和裂隙面粗糙度的破岩效果.研究结果表明:完整岩石滚刀破岩破坏区由岩石表面逐渐向内部延伸,力链呈发散性分布;滚刀侵岩速度对破坏载荷与裂纹数量变化趋势无明显影响,均以剪切裂纹为主.复杂裂隙岩体破裂中力链与裂纹扩展均沿着破坏裂隙面分布,以张拉裂纹为主.破坏区由初始破坏裂隙面处逐渐贯通岩体表面而形成,RDFN模型的破坏载荷较DFN模型的破坏载荷大.RDFN模型与DFN模型的裂纹扩展和破坏模式均受裂隙面控制,裂隙面粗糙度影响着裂纹扩展方向.该研究成果以期为复杂裂隙岩体滚刀破岩机制研究提供有益参考.
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关键词
裂隙岩体
滚刀破岩
DFN模型
RDFN模型
离散元
节理面表征
原文传递
高原型双结构大直径TBM设备监理实践与探索
3
作者
李增
张恒
+1 位作者
缪楠
赵海雷
《建筑机械化》
2026年第2期18-20,95,共4页
针对高原型双结构大直径全断面隧道掘进机(TBM)在复杂地质与高海拔环境下制造质量难以保障的问题,采用全过程专业化设备监理方法,提出了分阶段质量风险防控与针对性设计审查策略,研究了结构件制造、采购件验收、组装调试等关键环节的质...
针对高原型双结构大直径全断面隧道掘进机(TBM)在复杂地质与高海拔环境下制造质量难以保障的问题,采用全过程专业化设备监理方法,提出了分阶段质量风险防控与针对性设计审查策略,研究了结构件制造、采购件验收、组装调试等关键环节的质量控制要点,介绍了通过监理实践发现并整改设计偏差、焊缝缺陷、运输模拟问题等具体案例,为类似大型隧道装备的制造与监理工作提供了系统性参考。
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关键词
隧道掘进机
TBM
敞开式
护盾式
双结构
高原地区
设备监理
质量管控
原文传递
下穿机场及铁路大断面高铁隧道悬臂掘进机施工技术
4
作者
张爽
《机械工程与自动化》
2026年第2期180-182,共3页
以下穿长水机场及既有沪昆铁路的大断面高铁隧道为案例,深入探讨在复杂地质条件下如何安全且高效地运用悬臂掘进机进行施工。通过对设备选型、施工工艺以及地层适应性展开深入研究,制定了合理的施工策略与沉降控制措施。最终,隧道下穿...
以下穿长水机场及既有沪昆铁路的大断面高铁隧道为案例,深入探讨在复杂地质条件下如何安全且高效地运用悬臂掘进机进行施工。通过对设备选型、施工工艺以及地层适应性展开深入研究,制定了合理的施工策略与沉降控制措施。最终,隧道下穿工程在不影响既有线路运营安全的前提下快速顺利完成,为类似工程提供了有益参考。
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关键词
悬臂掘进机
下穿既有铁路
大断面
高铁隧道
施工技术
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职称材料
基于RF-ABC算法的盾构刀具磨损智能控制研究
5
作者
苗军港
《建筑机械化》
2026年第2期142-146,共5页
针对岩溶地层盾构施工中刀具磨损难以精准预测与控制的问题,采用随机森林(RF)算法构建刀具磨损预测模型,并结合人工蜂群(ABC)算法进行模型超参数优化与掘进参数全局寻优。提出了基于RF-ABC的刀具磨损智能控制方法,研究了该方法在深圳某...
针对岩溶地层盾构施工中刀具磨损难以精准预测与控制的问题,采用随机森林(RF)算法构建刀具磨损预测模型,并结合人工蜂群(ABC)算法进行模型超参数优化与掘进参数全局寻优。提出了基于RF-ABC的刀具磨损智能控制方法,研究了该方法在深圳某管廊项目盾构工程中的应用效果。介绍了RF模型预测精度高、优化后掘进参数可降低刀具磨损约20%的实践成效,为岩溶地层盾构施工提供了一种有效的磨损控制与决策支持手段。
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关键词
盾构隧道
岩溶地层
刀具磨损控制
随机森林算法
人工蜂群算法
原文传递
岩溶地层盾构刀具磨损规律及优化控制研究
被引量:
1
6
作者
胡长明
张浩
+2 位作者
李靓
何小文
张鹏
《建筑机械化》
2025年第3期34-39,共6页
为探究岩溶地层盾构刀具磨损规律,以深圳地铁16号线共建管廊项目为依托,对刀盘不同区域的刀具磨损情况及溶洞溶槽分布对刀具磨损的影响进行分析。研究表明:岩溶地层盾构施工时刀具异常磨损的概率较大,偏磨、崩刃现象集中出现在中心和正...
为探究岩溶地层盾构刀具磨损规律,以深圳地铁16号线共建管廊项目为依托,对刀盘不同区域的刀具磨损情况及溶洞溶槽分布对刀具磨损的影响进行分析。研究表明:岩溶地层盾构施工时刀具异常磨损的概率较大,偏磨、崩刃现象集中出现在中心和正面滚刀区域,掉刀圈出现在正面滚刀的概率较大,边缘滚刀呈现正常磨损;盾构在上软下硬地层与全断面地层交替分布作业时刀具磨损最严重,在上软下硬地层出现异常磨损的概率更高。针对以上分析从刀盘刀具设计及掘进参数方面提出优化策略,研究可为岩溶地层刀具磨损控制提供借鉴和参考。
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关键词
盾构隧道
岩溶地层
溶洞溶槽
刀具磨损
优化控制
原文传递
平面螺线在盾构机刀具布置设计中的应用研究
7
作者
何恩光
解明昕
+1 位作者
周鹏
齐鹏
《机械设计与制造》
北大核心
2026年第1期44-50,共7页
针对采用阿基米德螺线布置大中型盾构机刀具时存在的布置曲线较多、布置设计较复杂等缺点,研究采用一种新的平面螺线进行刀具布置设计。采用一种介于阿基米德螺线和费马曲线之间的平面螺线,其极角指数b分别取0.625、0.75和0.875,进行刀...
针对采用阿基米德螺线布置大中型盾构机刀具时存在的布置曲线较多、布置设计较复杂等缺点,研究采用一种新的平面螺线进行刀具布置设计。采用一种介于阿基米德螺线和费马曲线之间的平面螺线,其极角指数b分别取0.625、0.75和0.875,进行刀具布置设计,并验证径向力平衡和倾覆力矩平衡的合理性。经过优化,刀盘的倾覆力矩增量百分比分别为12.28、1.19和12.82%,其中b取值为0.75平面螺线刀具布置满足径向力平衡和倾覆力矩平衡,并对刀盘进行静力学分析,b=0.75平面螺线与b=1阿基米德螺线刀具布置刀盘的最大变形和最大应力相差不大。研究结果表明,采用介于阿基米德螺线和费马曲线之间的平面螺线可以实现盾构机刀具布置设计,且具有简单、实用等特点,在大中型盾构机刀具布置设计中具有较好的应用前景。
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关键词
平面螺线
盾构机刀具
刀具布置设计
阿基米德螺线
费马曲线
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职称材料
基于数字聚焦的盾构搭载地质预报方法研究
8
作者
郑俊祥
杨艳军
+1 位作者
平之泉
李智强
《建筑机械化》
2025年第6期45-50,共6页
从盾构法隧道施工地质预报的自动测量和实时地质解译需求出发,重点从理论方法、系统研制和搭载技术等方面介绍了一种基于电流数字聚焦的盾构搭载式地质预报技术。通过comsol理论建模仿真,验证了该方法的可行性;提出了基于罗氏线圈的电...
从盾构法隧道施工地质预报的自动测量和实时地质解译需求出发,重点从理论方法、系统研制和搭载技术等方面介绍了一种基于电流数字聚焦的盾构搭载式地质预报技术。通过comsol理论建模仿真,验证了该方法的可行性;提出了基于罗氏线圈的电流测量技术,研究了罗氏线圈在盾构搭载条件下的性能指标,辅助实现电法地质预报在盾构上的有效搭载;还提出了一种基于模糊评价的实时地质预报地质评价方法,为电法地质预报的实时地质解译提供了思路。研制的电法地质预报系统在贵阳地铁3号线实地搭载取得了预期效果,具有较强的研究意义和应用前景。
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关键词
隧道施工
地质预报
地质解译
电流数字聚焦
盾构
地质评价
原文传递
盾构滚刀集中弦磨失效分析及处理
9
作者
焦帅帅
孙海波
《建筑机械化》
2026年第4期15-17,30,共4页
以某地铁项目土压盾构掘进施工中出现的滚刀集中性弦磨及崩块失效案例为背景,通过对典型失效刀具的拆解检验与形貌分析,系统阐述了滚刀“刀体损伤—密封与轴承失效—刀圈异常磨损”的连锁失效机理。分析表明,掌子面凹凸不平导致的持续...
以某地铁项目土压盾构掘进施工中出现的滚刀集中性弦磨及崩块失效案例为背景,通过对典型失效刀具的拆解检验与形貌分析,系统阐述了滚刀“刀体损伤—密封与轴承失效—刀圈异常磨损”的连锁失效机理。分析表明,掌子面凹凸不平导致的持续高冲击载荷是引发刀体塑性变形乃至碎裂的根本原因,进而破坏了浮动密封与轴承的正常工作条件,最终表现为刀圈多边形弦磨与局部崩块。从失效机理出发,提出了兼顾短期工程应对与长期设计优化的系统性策略,为类似复杂地质条件下的盾构刀具设计、施工参数控制及维护管理提供了重要的实践参考。
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关键词
盾构
滚刀
集中弦磨
刀体变形
冲击载荷
轴承失效
对策
原文传递
工程掘进机成套化施工工艺研究
10
作者
王秀梅
祝溪明
《内燃机与配件》
2025年第13期111-113,共3页
工程掘进机作为新型隧道施工装备,在隧道机械化施工中得到越来越广泛地应用。论文在分析工程掘进机与传统TBM及钻爆法施工工艺特点的基础上,研究了工程掘进机全断面施工及台阶法施工工法,探讨了工程掘进机后配出渣工艺、隧道配套除尘技...
工程掘进机作为新型隧道施工装备,在隧道机械化施工中得到越来越广泛地应用。论文在分析工程掘进机与传统TBM及钻爆法施工工艺特点的基础上,研究了工程掘进机全断面施工及台阶法施工工法,探讨了工程掘进机后配出渣工艺、隧道配套除尘技术、掘进机配电方案以及机械化初支台架技术。通过百合隧道的工程掘进机施工工艺验证,论证了掘进机施工效率与施工成本,对提高隧道施工机械化程度,推进工程掘进机施工标准化,完善我国暗挖隧道施工工法具有重要意义。
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关键词
工程掘进机
施工工法
隧道除尘
配电方案
支护台架
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职称材料
高压水射流辅助盾构切削技术研究
11
作者
陈飞
孙惟立
+2 位作者
李志晗
朱禛昊
许瑞鹏
《建筑机械化》
2026年第4期18-21,共4页
针对传统盾构在硬岩地层及障碍物处理中存在掘进效率低、刀具磨损严重、径向切削存在盲区等问题,采用超高压水射流辅助破岩方法,提出了一种集成可移动式喷嘴与耐磨通道的盾构辅助切削技术。研究了高压水射流的破岩机理、喷嘴布置方案及...
针对传统盾构在硬岩地层及障碍物处理中存在掘进效率低、刀具磨损严重、径向切削存在盲区等问题,采用超高压水射流辅助破岩方法,提出了一种集成可移动式喷嘴与耐磨通道的盾构辅助切削技术。研究了高压水射流的破岩机理、喷嘴布置方案及回转中心高压水通道结构,分析了其在复杂地质条件下的工程适用性。介绍了刀盘系统、后配套及控制系统的关键设计,结合实际工程案例验证了该技术在提升掘进效率、降低施工风险和节约成本方面的显著优势。
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关键词
盾构
高压水射流
可移动式喷嘴
耐磨通道
辅助切削
原文传递
盾构正面滚刀磨损效率预测大数据模型研究
12
作者
王晖
陈乔松
+1 位作者
丁小彬
赵君行
《建筑机械化》
2026年第4期6-9,共4页
基于大数据平台,利用Python软件PyTorch内置包构建深度学习神经网络,选择了地质、掘进控制、刀具参数等14种因子作为模型输入参数,进行了刀具磨损效率预测分析。模型采用Adam优化器对模型进行优化,分别对训练集和测试集进行训练,选择模...
基于大数据平台,利用Python软件PyTorch内置包构建深度学习神经网络,选择了地质、掘进控制、刀具参数等14种因子作为模型输入参数,进行了刀具磨损效率预测分析。模型采用Adam优化器对模型进行优化,分别对训练集和测试集进行训练,选择模型性能最好的epoch进行训练,所得结论为盾构开仓换刀时间提供参考。
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关键词
盾构滚刀
磨损
深度学习
盾构掘进
大数据平台
原文传递
盾构切削型钢地连墙刀盘刀具技术研究
13
作者
喻中孝
高明
阴书玉
《建筑机械化》
2026年第4期10-14,35,共6页
针对盾构直接切削型钢地连墙时刀具选型难、切削效率低、磨损严重等问题,采用撕裂刀与滚刀组合切削的方法,提出了基于刀具型式对比试验与机理分析的刀盘优化配置方案,研究了撕裂刀与滚刀在不同布置方式下的切削性能及受力特性,介绍了济...
针对盾构直接切削型钢地连墙时刀具选型难、切削效率低、磨损严重等问题,采用撕裂刀与滚刀组合切削的方法,提出了基于刀具型式对比试验与机理分析的刀盘优化配置方案,研究了撕裂刀与滚刀在不同布置方式下的切削性能及受力特性,介绍了济南、宁波等地工程应用中刀具配置、掘进参数控制及施工效果。试验与应用表明,梯形布置滚刀与贝壳型撕裂刀组合可有效切削型钢,实现安全高效掘进,为类似工程提供技术参考。
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关键词
盾构
刀盘刀具
型钢地连墙
直接切削
原文传递
基于变频器和PLC的地下停车场排风系统设计研究
14
作者
杨轶霞
《中国设备工程》
2025年第19期122-124,共3页
随着城市发展,地下停车场数量攀升,其排风系统的高效运行对空气质量与节能意义重大。本文聚焦基于变频器和PLC的地下停车场排风系统研究。针对传统系统能耗高、调节不灵活问题,分析变频器通过改变电源频率调节风机转速、PLC智能管理的原...
随着城市发展,地下停车场数量攀升,其排风系统的高效运行对空气质量与节能意义重大。本文聚焦基于变频器和PLC的地下停车场排风系统研究。针对传统系统能耗高、调节不灵活问题,分析变频器通过改变电源频率调节风机转速、PLC智能管理的原理,阐述系统设计方案,含硬件(变频器、PLC、传感器等)与软件编程,通过传感器监测有害气体浓度并控制风机。经实际测试,基于变频器和PLC的排风系统能够大幅降低能耗,同时有效提升地下停车场的空气质量,展现出良好的应用前景和推广价值。
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关键词
变频器应用
PLC智能控制
排风系统
有害气体监测
节能优化
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职称材料
盾构滚刀监测传感器的设计应用研究
15
作者
谢红武
魏晓龙
+2 位作者
周树亮
肖敬涛
王振
《建筑机械化》
2025年第3期85-88,共4页
针对破岩滚刀面临的工作环境极端恶劣复杂,滚刀失效停机检修制约隧道施工安全和效能的问题,通过前期对盾构掘进过程中滚刀破岩机理、刀仓渣土运移规律、极端应用工况等的研究和理解,结合复杂工业环境传感器设计制造经验,提出了一种适用...
针对破岩滚刀面临的工作环境极端恶劣复杂,滚刀失效停机检修制约隧道施工安全和效能的问题,通过前期对盾构掘进过程中滚刀破岩机理、刀仓渣土运移规律、极端应用工况等的研究和理解,结合复杂工业环境传感器设计制造经验,提出了一种适用于泥水盾构常压换刀盾构的滚刀监测传感器的新型设计思路。经工业化应用证明,该装置具有较强的耐磨、防碰、防水、承压、抗振等特点,能够适用于盾构滚刀在线监测,具有较好的推广应用价值。
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关键词
盾构
滚刀
监测
传感器
原文传递
长距离软岩地层下盾构刀具组合的地质适配性规律研究
被引量:
2
16
作者
吴遁
许国标
+2 位作者
李永朝
夏毅敏
杨妹
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第4期1353-1370,共18页
为提高盾构刀具组合在复杂多变地层下的适配性,采用数值模拟与工程数据分析相结合的方法,对某引水工程泥岩、砂岩交替地层刀具组合配置适配性进行分析。研究了软岩强度、刀具组合方式、贯入度和转速对刀具组合切削性能的耦合影响规律,基...
为提高盾构刀具组合在复杂多变地层下的适配性,采用数值模拟与工程数据分析相结合的方法,对某引水工程泥岩、砂岩交替地层刀具组合配置适配性进行分析。研究了软岩强度、刀具组合方式、贯入度和转速对刀具组合切削性能的耦合影响规律,基于FAHP-TOPSIS评价方法,定量对比分析了不同软岩强度地层下刀具组合方式的适应性,优选出该地层下切削性能最优的刀具组合切削模式。研究结果表明:在5~20 MPa的泥岩地层下,优选撕裂刀-切刀组合高转速低贯入度模式;在30 MPa砂岩地层下,优选滚刀-撕裂刀高转速低贯入度模式。分析实际施工过程中不同刀具组合模式下的盾构掘进参数和刀具使用情况并进行验证,以便为复杂地质工况下盾构刀具组合地质适应性选配提供指导依据,并提高盾构掘进效率。
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关键词
盾构刀具
软岩地层
刀具组合配置
切削性能
适配性
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职称材料
掘进机主轴承疲劳磨损竞争失效机制的寿命分析
被引量:
2
17
作者
那鹏越
毋振
+1 位作者
刘奇
霍军周
《上海交通大学学报》
北大核心
2025年第5期675-683,共9页
掘进机主轴承服役时在磨损、疲劳等多因素影响下容易发生提前失效,寿命难以预测.为准确计算主轴承寿命,从失效形式出发,建立疲劳磨损竞争失效机制的主轴承寿命模型.首先,提出基于连续损伤力学理论和表面粗糙度修正的磨损理论的轴承寿命...
掘进机主轴承服役时在磨损、疲劳等多因素影响下容易发生提前失效,寿命难以预测.为准确计算主轴承寿命,从失效形式出发,建立疲劳磨损竞争失效机制的主轴承寿命模型.首先,提出基于连续损伤力学理论和表面粗糙度修正的磨损理论的轴承寿命模型,定义了轴承疲劳与磨损竞争失效机制;其次,通过APDL程序建立滚子与滚道接触有限元模型,确定了轴承最先失效的滚子滚道并实现了寿命模型的数值求解;最后,通过分析接触应力及切应力的变化,发现在前9个循环周期,磨损引起接触应力降低,抑制了疲劳失效的发生,延长了轴承寿命,在第10个循环周期开始,接触应力增高,磨损促进了疲劳失效的发生.寿命模型综合考虑疲劳磨损的相互作用,更符合实际情况.
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关键词
主轴承
损伤力学
磨损理论
有限元仿真
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职称材料
盾构滚刀破岩离散元模型多参数分层标定方法
18
作者
肖聪
李俊
+2 位作者
董鹏
李贞
刘洪斌
《南京工业大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第6期718-728,共11页
在盾构滚刀破岩离散元仿真中,针对微观参数精度不足,影响结果可靠性的问题,提出一种分层递进的精准标定方法。基于理论模型,确定岩石颗粒材料参数;采用响应面法,以堆积角标定接触参数、以单轴抗压与抗拉强度标定黏结参数;通过滚刀与岩...
在盾构滚刀破岩离散元仿真中,针对微观参数精度不足,影响结果可靠性的问题,提出一种分层递进的精准标定方法。基于理论模型,确定岩石颗粒材料参数;采用响应面法,以堆积角标定接触参数、以单轴抗压与抗拉强度标定黏结参数;通过滚刀与岩石间的刮切磨损仿真与试验对比验证,实现磨损参数的量化修正。结果表明:堆积角模拟误差小于2%,单轴抗压和抗拉强度模拟误差分别为0.409%和1.933%,仿真与试验磨损量的误差为0.917%。该方法通过多参数分层标定,为滚刀破岩离散元仿真提供高精度的微观参数基础,同时构建颗粒材料多参数标定的系统性框架。
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关键词
盾构滚刀
离散元法(DEM)
参数标定
响应面法(RSM)
磨损
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职称材料
盾构机主轴承设计优化与可靠性提升策略研究
被引量:
1
19
作者
王金凤
张凌
+1 位作者
华长江
娄云飞
《凿岩机械气动工具》
2025年第4期35-37,共3页
文章从生产型企业的角度出发,深入探讨盾构机主轴承的设计优化与可靠性提升策略。详细分析了主轴承的主要性能参数及关键指标,包括承载能力、使用寿命、材料与热处理、密封性能、润滑系统等。结合不同应用场景提出了选型建议,并通过对...
文章从生产型企业的角度出发,深入探讨盾构机主轴承的设计优化与可靠性提升策略。详细分析了主轴承的主要性能参数及关键指标,包括承载能力、使用寿命、材料与热处理、密封性能、润滑系统等。结合不同应用场景提出了选型建议,并通过对失效模式的分析阐述了可靠性验证的重要性。
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关键词
盾构机主轴承
设计优化
可靠性
性能参数
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职称材料
盾构掘进参数对刀具磨损的影响规律与预测模型研究
被引量:
2
20
作者
文靖尔
肖海鹏
李杨
《湖南城市学院学报(自然科学版)》
2025年第5期6-11,共6页
为探究盾构掘进参数对刀具磨损的影响规律,本研究利用离散元仿真软件EDEM对盾构掘进过程中刀盘刀具的磨损现象进行了数值模拟仿真分析,基于分析结果建立了刀具磨损预测模型,并将模型预测值与工程实测数据进行了对比验证。结果表明:基于...
为探究盾构掘进参数对刀具磨损的影响规律,本研究利用离散元仿真软件EDEM对盾构掘进过程中刀盘刀具的磨损现象进行了数值模拟仿真分析,基于分析结果建立了刀具磨损预测模型,并将模型预测值与工程实测数据进行了对比验证。结果表明:基于掘进速度、刀盘转速和土仓压力3个关键掘进参数的刀具磨损离散元预测模型具有较高的适用性和准确性;砂卵石地层合理的掘进参数是掘进速度为25~35 mm/min、刀盘转速为1.2~1.5 rpm、贯入度为12~17 mm/r、土仓压为力60~80 kPa、推力为28 000~30 000 kN。
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关键词
刀具磨损
盾构掘进参数
磨损量预测模型
EDEM离散元
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职称材料
题名
考虑超挖量下的盾构机极限转弯半径研究
1
作者
郑余朝
陈世达
朱斌忠
姚智文
戴永兴
陶磊
吉艳雷
机构
西南交通大学
广州地铁设计院
陕西省引汉济渭工程建设有限公司
中铁第一勘察设计院集团有限公司
出处
《铁道工程学报》
北大核心
2026年第1期67-73,100,共8页
基金
国家自然科学基金(51678494,52078431)
陕西省自然科学基础研究计划(2019JLP-23)。
文摘
研究目的:明确盾构机的转弯能力是顺利进行小半径曲线隧道设计和施工的重要前提,而目前针对有铰盾构转弯半径方面的研究明显不足,本文根据铰接式盾构机在施工中的几何特点及仿形刀超挖量,分别推导单、双铰接盾构机尺寸,铰接角度与转弯半径间的函数关系并进行相关因素分析。研究结论:(1)在单铰盾构中,盾构极限转弯半径随铰接角度的增大呈近似对数减小,且铰接装置越靠中其转弯极限半径越小;(2)在双铰盾构中,盾构极限转弯半径随盾构总长增大呈近似线性增长,且前、中盾长度比值越接近1,其转弯半径也越小;(3)无、单、双铰接盾构机均能够进行小半径转弯,且铰接角度越充分利用,有铰及多铰盾构的小半径转弯优势则越明显;(4)本研究成果可为盾构机设计及小半径盾构隧道施工提供参考与指导。
关键词
盾构机转弯半径
铰接角度
超挖量
Keywords
turning radius of shield tunneling machine
articulation angle
over-excavation
分类号
U455.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
粗糙裂隙岩体滚刀破岩及裂纹扩展机制
2
作者
王培涛
黄浩
荆国业
周晓敏
解联库
机构
北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室
北京科技大学城市与地下空间工程北京市重点实验室
北京科技大学土木与资源工程学院
应急管理部信息研究院
出处
《应用基础与工程科学学报》
北大核心
2026年第1期211-222,共12页
基金
国家重点研发计划项目(2023YFC2907400,2021YFC2900500)
国家自然科学基金项目(52074020)
+2 种基金
国家自然科学基金重点项目(U21A20106)
北京科技大学青年教师学科交叉研究项目(中央高校基本科研业务费专项资金)(FRF-IDRY-21-001)
海南省科技专项资助(ZDYF2024GXJS307)。
文摘
滚刀破岩工作参数和岩体裂隙物理特征是影响硬岩条件下滚刀破岩机理的重要因素.基于MATLAB与AutoCAD平台分别建立光滑离散节理网络(DFN)模型、粗糙离散节理网络(RDFN)模型和三维方形滚刀模型,结合颗粒流离散元PFC数值模拟方法分析了不同侵岩速度和裂隙面粗糙度的破岩效果.研究结果表明:完整岩石滚刀破岩破坏区由岩石表面逐渐向内部延伸,力链呈发散性分布;滚刀侵岩速度对破坏载荷与裂纹数量变化趋势无明显影响,均以剪切裂纹为主.复杂裂隙岩体破裂中力链与裂纹扩展均沿着破坏裂隙面分布,以张拉裂纹为主.破坏区由初始破坏裂隙面处逐渐贯通岩体表面而形成,RDFN模型的破坏载荷较DFN模型的破坏载荷大.RDFN模型与DFN模型的裂纹扩展和破坏模式均受裂隙面控制,裂隙面粗糙度影响着裂纹扩展方向.该研究成果以期为复杂裂隙岩体滚刀破岩机制研究提供有益参考.
关键词
裂隙岩体
滚刀破岩
DFN模型
RDFN模型
离散元
节理面表征
Keywords
fracture rock mass
rock breaking by cutter
DFN model
RDFN model
distinct element method
joint surface characterization
分类号
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
U455.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
高原型双结构大直径TBM设备监理实践与探索
3
作者
李增
张恒
缪楠
赵海雷
机构
中国中铁隧道股份有限公司
中铁隧道局集团有限公司设备分公司
中铁隧道局集团有限公司
出处
《建筑机械化》
2026年第2期18-20,95,共4页
文摘
针对高原型双结构大直径全断面隧道掘进机(TBM)在复杂地质与高海拔环境下制造质量难以保障的问题,采用全过程专业化设备监理方法,提出了分阶段质量风险防控与针对性设计审查策略,研究了结构件制造、采购件验收、组装调试等关键环节的质量控制要点,介绍了通过监理实践发现并整改设计偏差、焊缝缺陷、运输模拟问题等具体案例,为类似大型隧道装备的制造与监理工作提供了系统性参考。
关键词
隧道掘进机
TBM
敞开式
护盾式
双结构
高原地区
设备监理
质量管控
分类号
U455.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
下穿机场及铁路大断面高铁隧道悬臂掘进机施工技术
4
作者
张爽
机构
中铁十八局集团第四工程有限公司
出处
《机械工程与自动化》
2026年第2期180-182,共3页
文摘
以下穿长水机场及既有沪昆铁路的大断面高铁隧道为案例,深入探讨在复杂地质条件下如何安全且高效地运用悬臂掘进机进行施工。通过对设备选型、施工工艺以及地层适应性展开深入研究,制定了合理的施工策略与沉降控制措施。最终,隧道下穿工程在不影响既有线路运营安全的前提下快速顺利完成,为类似工程提供了有益参考。
关键词
悬臂掘进机
下穿既有铁路
大断面
高铁隧道
施工技术
Keywords
cantilever roadheader
under the existing railway
large section
high-speed railway tunnel
construction technology
分类号
U455.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
基于RF-ABC算法的盾构刀具磨损智能控制研究
5
作者
苗军港
机构
中铁二十局南方工程有限公司
出处
《建筑机械化》
2026年第2期142-146,共5页
文摘
针对岩溶地层盾构施工中刀具磨损难以精准预测与控制的问题,采用随机森林(RF)算法构建刀具磨损预测模型,并结合人工蜂群(ABC)算法进行模型超参数优化与掘进参数全局寻优。提出了基于RF-ABC的刀具磨损智能控制方法,研究了该方法在深圳某管廊项目盾构工程中的应用效果。介绍了RF模型预测精度高、优化后掘进参数可降低刀具磨损约20%的实践成效,为岩溶地层盾构施工提供了一种有效的磨损控制与决策支持手段。
关键词
盾构隧道
岩溶地层
刀具磨损控制
随机森林算法
人工蜂群算法
Keywords
shield tunneling
karst strata
cutter wear control
Random Forest algorithm
Artificial Bee Colony algorithm
分类号
U455.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
岩溶地层盾构刀具磨损规律及优化控制研究
被引量:
1
6
作者
胡长明
张浩
李靓
何小文
张鹏
机构
西安建筑科技大学土木工程学院
陕西省岩土与地下空间工程重点实验室
中铁二十局集团南方工程有限公司
出处
《建筑机械化》
2025年第3期34-39,共6页
基金
陕西省重点研发计划项目(2022SF-375)
陕西省自然科学基础研究计划(2022JQ-375)
中铁二十局集团有限公司科技研发项目(YF2200LJ12B)。
文摘
为探究岩溶地层盾构刀具磨损规律,以深圳地铁16号线共建管廊项目为依托,对刀盘不同区域的刀具磨损情况及溶洞溶槽分布对刀具磨损的影响进行分析。研究表明:岩溶地层盾构施工时刀具异常磨损的概率较大,偏磨、崩刃现象集中出现在中心和正面滚刀区域,掉刀圈出现在正面滚刀的概率较大,边缘滚刀呈现正常磨损;盾构在上软下硬地层与全断面地层交替分布作业时刀具磨损最严重,在上软下硬地层出现异常磨损的概率更高。针对以上分析从刀盘刀具设计及掘进参数方面提出优化策略,研究可为岩溶地层刀具磨损控制提供借鉴和参考。
关键词
盾构隧道
岩溶地层
溶洞溶槽
刀具磨损
优化控制
分类号
U455.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
平面螺线在盾构机刀具布置设计中的应用研究
7
作者
何恩光
解明昕
周鹏
齐鹏
机构
沈阳建筑大学机械工程学院
全断面掘进机国家重点实验室
沈阳盾构设备工程有限公司
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2026年第1期44-50,共7页
基金
国家自然科学基金(62173238)。
文摘
针对采用阿基米德螺线布置大中型盾构机刀具时存在的布置曲线较多、布置设计较复杂等缺点,研究采用一种新的平面螺线进行刀具布置设计。采用一种介于阿基米德螺线和费马曲线之间的平面螺线,其极角指数b分别取0.625、0.75和0.875,进行刀具布置设计,并验证径向力平衡和倾覆力矩平衡的合理性。经过优化,刀盘的倾覆力矩增量百分比分别为12.28、1.19和12.82%,其中b取值为0.75平面螺线刀具布置满足径向力平衡和倾覆力矩平衡,并对刀盘进行静力学分析,b=0.75平面螺线与b=1阿基米德螺线刀具布置刀盘的最大变形和最大应力相差不大。研究结果表明,采用介于阿基米德螺线和费马曲线之间的平面螺线可以实现盾构机刀具布置设计,且具有简单、实用等特点,在大中型盾构机刀具布置设计中具有较好的应用前景。
关键词
平面螺线
盾构机刀具
刀具布置设计
阿基米德螺线
费马曲线
Keywords
Plane Spiral
Cutting Tool of Shield Machine
Tool Layout Design
Archimedes Spiral
Fermat Curve
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
U455.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U25 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
基于数字聚焦的盾构搭载地质预报方法研究
8
作者
郑俊祥
杨艳军
平之泉
李智强
机构
中国电子科技集团公司第二十二研究所
出处
《建筑机械化》
2025年第6期45-50,共6页
文摘
从盾构法隧道施工地质预报的自动测量和实时地质解译需求出发,重点从理论方法、系统研制和搭载技术等方面介绍了一种基于电流数字聚焦的盾构搭载式地质预报技术。通过comsol理论建模仿真,验证了该方法的可行性;提出了基于罗氏线圈的电流测量技术,研究了罗氏线圈在盾构搭载条件下的性能指标,辅助实现电法地质预报在盾构上的有效搭载;还提出了一种基于模糊评价的实时地质预报地质评价方法,为电法地质预报的实时地质解译提供了思路。研制的电法地质预报系统在贵阳地铁3号线实地搭载取得了预期效果,具有较强的研究意义和应用前景。
关键词
隧道施工
地质预报
地质解译
电流数字聚焦
盾构
地质评价
分类号
U455.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
盾构滚刀集中弦磨失效分析及处理
9
作者
焦帅帅
孙海波
机构
中铁隧道局集团有限公司设备分公司
出处
《建筑机械化》
2026年第4期15-17,30,共4页
文摘
以某地铁项目土压盾构掘进施工中出现的滚刀集中性弦磨及崩块失效案例为背景,通过对典型失效刀具的拆解检验与形貌分析,系统阐述了滚刀“刀体损伤—密封与轴承失效—刀圈异常磨损”的连锁失效机理。分析表明,掌子面凹凸不平导致的持续高冲击载荷是引发刀体塑性变形乃至碎裂的根本原因,进而破坏了浮动密封与轴承的正常工作条件,最终表现为刀圈多边形弦磨与局部崩块。从失效机理出发,提出了兼顾短期工程应对与长期设计优化的系统性策略,为类似复杂地质条件下的盾构刀具设计、施工参数控制及维护管理提供了重要的实践参考。
关键词
盾构
滚刀
集中弦磨
刀体变形
冲击载荷
轴承失效
对策
分类号
U455.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
TU621 [建筑科学—建筑技术科学]
原文传递
题名
工程掘进机成套化施工工艺研究
10
作者
王秀梅
祝溪明
机构
沈阳职业技术学院
出处
《内燃机与配件》
2025年第13期111-113,共3页
文摘
工程掘进机作为新型隧道施工装备,在隧道机械化施工中得到越来越广泛地应用。论文在分析工程掘进机与传统TBM及钻爆法施工工艺特点的基础上,研究了工程掘进机全断面施工及台阶法施工工法,探讨了工程掘进机后配出渣工艺、隧道配套除尘技术、掘进机配电方案以及机械化初支台架技术。通过百合隧道的工程掘进机施工工艺验证,论证了掘进机施工效率与施工成本,对提高隧道施工机械化程度,推进工程掘进机施工标准化,完善我国暗挖隧道施工工法具有重要意义。
关键词
工程掘进机
施工工法
隧道除尘
配电方案
支护台架
Keywords
Tunnel roadheader
Construction method
Tunnel dust removal
Scheme of electric power
Support bench
分类号
U455.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
高压水射流辅助盾构切削技术研究
11
作者
陈飞
孙惟立
李志晗
朱禛昊
许瑞鹏
机构
中铁工程装备集团技术服务有限公司
出处
《建筑机械化》
2026年第4期18-21,共4页
文摘
针对传统盾构在硬岩地层及障碍物处理中存在掘进效率低、刀具磨损严重、径向切削存在盲区等问题,采用超高压水射流辅助破岩方法,提出了一种集成可移动式喷嘴与耐磨通道的盾构辅助切削技术。研究了高压水射流的破岩机理、喷嘴布置方案及回转中心高压水通道结构,分析了其在复杂地质条件下的工程适用性。介绍了刀盘系统、后配套及控制系统的关键设计,结合实际工程案例验证了该技术在提升掘进效率、降低施工风险和节约成本方面的显著优势。
关键词
盾构
高压水射流
可移动式喷嘴
耐磨通道
辅助切削
分类号
U455.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
TU621 [建筑科学—建筑技术科学]
原文传递
题名
盾构正面滚刀磨损效率预测大数据模型研究
12
作者
王晖
陈乔松
丁小彬
赵君行
机构
广州地铁集团有限公司
广州地铁工程咨询有限公司
华南理工大学土木与交通学院
出处
《建筑机械化》
2026年第4期6-9,共4页
基金
广东省科技计划项目(2023A0505020007)。
文摘
基于大数据平台,利用Python软件PyTorch内置包构建深度学习神经网络,选择了地质、掘进控制、刀具参数等14种因子作为模型输入参数,进行了刀具磨损效率预测分析。模型采用Adam优化器对模型进行优化,分别对训练集和测试集进行训练,选择模型性能最好的epoch进行训练,所得结论为盾构开仓换刀时间提供参考。
关键词
盾构滚刀
磨损
深度学习
盾构掘进
大数据平台
Keywords
disc cutter
wear efficiency
deep learning
shield tunneling
big data platform
分类号
U455.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
TU621 [建筑科学—建筑技术科学]
原文传递
题名
盾构切削型钢地连墙刀盘刀具技术研究
13
作者
喻中孝
高明
阴书玉
机构
中铁工程装备集团有限公司
出处
《建筑机械化》
2026年第4期10-14,35,共6页
文摘
针对盾构直接切削型钢地连墙时刀具选型难、切削效率低、磨损严重等问题,采用撕裂刀与滚刀组合切削的方法,提出了基于刀具型式对比试验与机理分析的刀盘优化配置方案,研究了撕裂刀与滚刀在不同布置方式下的切削性能及受力特性,介绍了济南、宁波等地工程应用中刀具配置、掘进参数控制及施工效果。试验与应用表明,梯形布置滚刀与贝壳型撕裂刀组合可有效切削型钢,实现安全高效掘进,为类似工程提供技术参考。
关键词
盾构
刀盘刀具
型钢地连墙
直接切削
分类号
U455.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
TU621 [建筑科学—建筑技术科学]
原文传递
题名
基于变频器和PLC的地下停车场排风系统设计研究
14
作者
杨轶霞
机构
甘肃工业职业技术学院
出处
《中国设备工程》
2025年第19期122-124,共3页
基金
2023年甘肃省科研项目“课程思政与电类课程工作任务深度融合探索与实践研究——以《变频器应用技术》课程为例”(GS[2023]GHB1471)
2024年甘肃省教改项目“产教融合+课程思政”双元视角下《变频器应用技术》课程教学改革与实践(2024GSZYJY-085)。
文摘
随着城市发展,地下停车场数量攀升,其排风系统的高效运行对空气质量与节能意义重大。本文聚焦基于变频器和PLC的地下停车场排风系统研究。针对传统系统能耗高、调节不灵活问题,分析变频器通过改变电源频率调节风机转速、PLC智能管理的原理,阐述系统设计方案,含硬件(变频器、PLC、传感器等)与软件编程,通过传感器监测有害气体浓度并控制风机。经实际测试,基于变频器和PLC的排风系统能够大幅降低能耗,同时有效提升地下停车场的空气质量,展现出良好的应用前景和推广价值。
关键词
变频器应用
PLC智能控制
排风系统
有害气体监测
节能优化
分类号
U455.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
盾构滚刀监测传感器的设计应用研究
15
作者
谢红武
魏晓龙
周树亮
肖敬涛
王振
机构
中国电波传播研究所
中铁工程装备集团有限公司
出处
《建筑机械化》
2025年第3期85-88,共4页
基金
河南省科技研发计划联合基金重点项目(225200810046)。
文摘
针对破岩滚刀面临的工作环境极端恶劣复杂,滚刀失效停机检修制约隧道施工安全和效能的问题,通过前期对盾构掘进过程中滚刀破岩机理、刀仓渣土运移规律、极端应用工况等的研究和理解,结合复杂工业环境传感器设计制造经验,提出了一种适用于泥水盾构常压换刀盾构的滚刀监测传感器的新型设计思路。经工业化应用证明,该装置具有较强的耐磨、防碰、防水、承压、抗振等特点,能够适用于盾构滚刀在线监测,具有较好的推广应用价值。
关键词
盾构
滚刀
监测
传感器
分类号
U455.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
长距离软岩地层下盾构刀具组合的地质适配性规律研究
被引量:
2
16
作者
吴遁
许国标
李永朝
夏毅敏
杨妹
机构
中南大学机电工程学院
中铁十四局集团隧道工程有限公司
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第4期1353-1370,共18页
基金
湖南省创新型省份建设专项经费资助项目(2019GK1010)。
文摘
为提高盾构刀具组合在复杂多变地层下的适配性,采用数值模拟与工程数据分析相结合的方法,对某引水工程泥岩、砂岩交替地层刀具组合配置适配性进行分析。研究了软岩强度、刀具组合方式、贯入度和转速对刀具组合切削性能的耦合影响规律,基于FAHP-TOPSIS评价方法,定量对比分析了不同软岩强度地层下刀具组合方式的适应性,优选出该地层下切削性能最优的刀具组合切削模式。研究结果表明:在5~20 MPa的泥岩地层下,优选撕裂刀-切刀组合高转速低贯入度模式;在30 MPa砂岩地层下,优选滚刀-撕裂刀高转速低贯入度模式。分析实际施工过程中不同刀具组合模式下的盾构掘进参数和刀具使用情况并进行验证,以便为复杂地质工况下盾构刀具组合地质适应性选配提供指导依据,并提高盾构掘进效率。
关键词
盾构刀具
软岩地层
刀具组合配置
切削性能
适配性
Keywords
shield tool
soft rock strata
tool combination
cutting performance
suitability
分类号
U455.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
掘进机主轴承疲劳磨损竞争失效机制的寿命分析
被引量:
2
17
作者
那鹏越
毋振
刘奇
霍军周
机构
大连理工大学机械工程学院
出处
《上海交通大学学报》
北大核心
2025年第5期675-683,共9页
基金
国家重点研发计划(2020YFB2006803)资助项目。
文摘
掘进机主轴承服役时在磨损、疲劳等多因素影响下容易发生提前失效,寿命难以预测.为准确计算主轴承寿命,从失效形式出发,建立疲劳磨损竞争失效机制的主轴承寿命模型.首先,提出基于连续损伤力学理论和表面粗糙度修正的磨损理论的轴承寿命模型,定义了轴承疲劳与磨损竞争失效机制;其次,通过APDL程序建立滚子与滚道接触有限元模型,确定了轴承最先失效的滚子滚道并实现了寿命模型的数值求解;最后,通过分析接触应力及切应力的变化,发现在前9个循环周期,磨损引起接触应力降低,抑制了疲劳失效的发生,延长了轴承寿命,在第10个循环周期开始,接触应力增高,磨损促进了疲劳失效的发生.寿命模型综合考虑疲劳磨损的相互作用,更符合实际情况.
关键词
主轴承
损伤力学
磨损理论
有限元仿真
Keywords
main bearing
damage mechanics
theory of wear
finite element simulation
分类号
U455.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
盾构滚刀破岩离散元模型多参数分层标定方法
18
作者
肖聪
李俊
董鹏
李贞
刘洪斌
机构
中国电建集团成都电力金具有限公司
西南石油大学机电工程学院
石油天然气装备技术四川省科技资源共享服务平台
出处
《南京工业大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第6期718-728,共11页
基金
四川省教育厅基金(13ZA0179)
西南石油大学教育部重点实验室基金(OGE201403-22)。
文摘
在盾构滚刀破岩离散元仿真中,针对微观参数精度不足,影响结果可靠性的问题,提出一种分层递进的精准标定方法。基于理论模型,确定岩石颗粒材料参数;采用响应面法,以堆积角标定接触参数、以单轴抗压与抗拉强度标定黏结参数;通过滚刀与岩石间的刮切磨损仿真与试验对比验证,实现磨损参数的量化修正。结果表明:堆积角模拟误差小于2%,单轴抗压和抗拉强度模拟误差分别为0.409%和1.933%,仿真与试验磨损量的误差为0.917%。该方法通过多参数分层标定,为滚刀破岩离散元仿真提供高精度的微观参数基础,同时构建颗粒材料多参数标定的系统性框架。
关键词
盾构滚刀
离散元法(DEM)
参数标定
响应面法(RSM)
磨损
Keywords
shield cutter
discrete element method(DEM)
parameter calibration
response surface methodology(RSM)
wear
分类号
U455.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
盾构机主轴承设计优化与可靠性提升策略研究
被引量:
1
19
作者
王金凤
张凌
华长江
娄云飞
机构
中国水利水电第八工程局有限公司
吉林省盾构与掘进刀具技术重点实验室
吉林铁道职业技术学院掘进刀具校企联合技术创新实验室
出处
《凿岩机械气动工具》
2025年第4期35-37,共3页
文摘
文章从生产型企业的角度出发,深入探讨盾构机主轴承的设计优化与可靠性提升策略。详细分析了主轴承的主要性能参数及关键指标,包括承载能力、使用寿命、材料与热处理、密封性能、润滑系统等。结合不同应用场景提出了选型建议,并通过对失效模式的分析阐述了可靠性验证的重要性。
关键词
盾构机主轴承
设计优化
可靠性
性能参数
Keywords
main bearing of shield machine
design optimization
reliability
performance parameter
分类号
U455.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
盾构掘进参数对刀具磨损的影响规律与预测模型研究
被引量:
2
20
作者
文靖尔
肖海鹏
李杨
机构
长沙理工大学土木工程学院
交通基础设施安全风险管理交通运输行业重点实验室
出处
《湖南城市学院学报(自然科学版)》
2025年第5期6-11,共6页
基金
湖南省教育厅科学研究项目(24C0141)
长沙理工大学土木工程重点学科创新性项目(24ZDXK07)
长沙理工大学创新项目(CLSJCX23034)。
文摘
为探究盾构掘进参数对刀具磨损的影响规律,本研究利用离散元仿真软件EDEM对盾构掘进过程中刀盘刀具的磨损现象进行了数值模拟仿真分析,基于分析结果建立了刀具磨损预测模型,并将模型预测值与工程实测数据进行了对比验证。结果表明:基于掘进速度、刀盘转速和土仓压力3个关键掘进参数的刀具磨损离散元预测模型具有较高的适用性和准确性;砂卵石地层合理的掘进参数是掘进速度为25~35 mm/min、刀盘转速为1.2~1.5 rpm、贯入度为12~17 mm/r、土仓压为力60~80 kPa、推力为28 000~30 000 kN。
关键词
刀具磨损
盾构掘进参数
磨损量预测模型
EDEM离散元
Keywords
tool wear
shield tunneling parameters
wear prediction model
EDEM discrete element method
分类号
U455.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑超挖量下的盾构机极限转弯半径研究
郑余朝
陈世达
朱斌忠
姚智文
戴永兴
陶磊
吉艳雷
《铁道工程学报》
北大核心
2026
0
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职称材料
2
粗糙裂隙岩体滚刀破岩及裂纹扩展机制
王培涛
黄浩
荆国业
周晓敏
解联库
《应用基础与工程科学学报》
北大核心
2026
0
原文传递
3
高原型双结构大直径TBM设备监理实践与探索
李增
张恒
缪楠
赵海雷
《建筑机械化》
2026
0
原文传递
4
下穿机场及铁路大断面高铁隧道悬臂掘进机施工技术
张爽
《机械工程与自动化》
2026
0
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职称材料
5
基于RF-ABC算法的盾构刀具磨损智能控制研究
苗军港
《建筑机械化》
2026
0
原文传递
6
岩溶地层盾构刀具磨损规律及优化控制研究
胡长明
张浩
李靓
何小文
张鹏
《建筑机械化》
2025
1
原文传递
7
平面螺线在盾构机刀具布置设计中的应用研究
何恩光
解明昕
周鹏
齐鹏
《机械设计与制造》
北大核心
2026
0
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职称材料
8
基于数字聚焦的盾构搭载地质预报方法研究
郑俊祥
杨艳军
平之泉
李智强
《建筑机械化》
2025
0
原文传递
9
盾构滚刀集中弦磨失效分析及处理
焦帅帅
孙海波
《建筑机械化》
2026
0
原文传递
10
工程掘进机成套化施工工艺研究
王秀梅
祝溪明
《内燃机与配件》
2025
0
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职称材料
11
高压水射流辅助盾构切削技术研究
陈飞
孙惟立
李志晗
朱禛昊
许瑞鹏
《建筑机械化》
2026
0
原文传递
12
盾构正面滚刀磨损效率预测大数据模型研究
王晖
陈乔松
丁小彬
赵君行
《建筑机械化》
2026
0
原文传递
13
盾构切削型钢地连墙刀盘刀具技术研究
喻中孝
高明
阴书玉
《建筑机械化》
2026
0
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14
基于变频器和PLC的地下停车场排风系统设计研究
杨轶霞
《中国设备工程》
2025
0
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职称材料
15
盾构滚刀监测传感器的设计应用研究
谢红武
魏晓龙
周树亮
肖敬涛
王振
《建筑机械化》
2025
0
原文传递
16
长距离软岩地层下盾构刀具组合的地质适配性规律研究
吴遁
许国标
李永朝
夏毅敏
杨妹
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
2
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职称材料
17
掘进机主轴承疲劳磨损竞争失效机制的寿命分析
那鹏越
毋振
刘奇
霍军周
《上海交通大学学报》
北大核心
2025
2
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职称材料
18
盾构滚刀破岩离散元模型多参数分层标定方法
肖聪
李俊
董鹏
李贞
刘洪斌
《南京工业大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
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职称材料
19
盾构机主轴承设计优化与可靠性提升策略研究
王金凤
张凌
华长江
娄云飞
《凿岩机械气动工具》
2025
1
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职称材料
20
盾构掘进参数对刀具磨损的影响规律与预测模型研究
文靖尔
肖海鹏
李杨
《湖南城市学院学报(自然科学版)》
2025
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