声明
第1章 绪论
1.1选题背景及研究意义
1.1.1选题背景
1.1.2研究意义
1.2国内外研究现状
1.2.1刀具破岩机理及其与围岩相互作用力学模型
1.2.2滚刀磨损量估计及与掘进参数相关性研究
1.2.3 TBM刀盘滚刀布置规律研究
1.3主要研究内容及方法
1.3.1研究内容
1.3.2研究方法
1.4技术路线
第2章滚刀回转切割破岩室内试验研究
2.1问题的提出
2.2滚刀岩机作用综合实验台简介
2.3砂岩岩样室内力学性质试验研究
2.4滚刀破岩试验设计
2.4.1岩石试样制备
2.4.2不同刀间距研究
2.4.3贯入度对滚刀破岩的影响
2.4.4掘进参数对滚刀的破岩影响研究
2.4.5边缘滚刀与正滚刀组合破岩
2.4.6室内掘进试验量测项目
2.5滚刀破岩室试验结果分析与讨论
2.5.1不同刀间距下滚刀破岩试验结果
2.5.2不同贯入度下滚刀破岩试验结果
2.5.3不同掘进参数下滚刀破岩结果
2.5.4边缘滚刀与正滚刀组合破岩结果
2.6本章小结
第3章盘形滚刀磨损及寿命研究
3.1问题的提出
3.2山城岩质条件下复合式TBM刀具磨损分析
3.3 SP3-I滚刀复合磨蚀试验机
3.4滚刀磨损试验方案设计
3.4.1室内岩芯力学试验
3.4.2岩石磨蚀试验
3.4.3盘形滚刀磨损试验方案
3.5岩样力学特性试验结果
3.6岩石磨蚀试验结果
3.7小尺寸滚刀磨损试验结果
3.7.1不同岩样滚刀磨损试验结果
3.7.2不同贯入速度滚刀磨损试验结果
3.7.3不同滚压速度滚刀磨损试验结果
3.7.4不同刀刃宽度滚刀磨损试验结果
3.8本章小结
第4章 滚刀与围岩相互作用颗粒流力学模型研究
4.1问题的提出
4.2三维颗粒离散元模型
4.2.1颗粒流模型基本假设
4.2.2颗粒离散元接触模型
4.3滚刀破岩模型颗粒流细观参数标定研究
4.3.1岩石宏观力学特性室内试验
4.3.2颗粒流模型细观参数标定试验研究
4.4三维颗粒流滚刀破岩模型研究
4.5滚刀破岩数值计算与室内试验对比分析
4.6本章小结
第5章刀盘结构优化布置研究
5.1问题的提出
5.2刀盘优化布置计算模型
5.2.1复合式TBM刀盘布置优化模型
5.2.2复合式TBM刀盘荷载分析
5.3中心滚刀优化布置研究
5.3.1中心滚刀布置方式
5.3.2中心滚刀刀间距优化
5.4正滚刀优化布置研究
5.4.1过渡区域优化布置
5.4.2正滚刀分区优化布置研究
5.5边缘滚刀优化布置研究
5.5.1边缘滚刀计算模型推导
5.5.2复合式TBM边缘滚刀原布置方案研究
5.5.3边缘滚刀最优安装倾角研究
5.6刀盘优化设计研究
5.7本章小结
第6章 地质高风险段刀具力学特性及改进研究
6.1问题的提出
6.2复合地层对滚刀破岩影响研究
6.2.1复合地层中滚刀破岩问题分析
6.2.2复合地层滚刀破岩模型
6.2.3复合地层滚刀破岩计算结果
6.2.4小结
6.3围压对滚刀破岩影响研究
6.3.1不同围压下滚刀受力特征分析
6.3.2岩石裂纹扩展范围分析
6.3.3小结
6.4本章小结
第7章 结论与展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表论文及科研成果
攻读博士学位期间参与科研项目和获得的成果与奖励
