软硬交互地层下EPB盾构机刀盘结构优化设计

目录

声明

摘要

1．1研究背景及意义

1．1．1盾构施工的简介

1．1．2盾构机的简介

1．1．3隧道施工地层的复杂化

1．2复合地层盾构施工概述

1．2．1复合盾构简介

1．2．2国内外研究现状

1．3盾构机刀盘设计概述

1．4工程概述

1．5小结

2．1盾构机外载荷的计算

2．1．1上覆土压力的计算

2．1．2外部载荷的计算

2．2盾构机刀盘扭矩的计算

2．2．1盾构机刀盘扭矩的计算方法综述

2．2．2盾构机刀盘扭矩计算方法对比及评价

2．2．3刀盘滚刀破岩产生的扭矩计算

2．3软硬交互地层下刀盘扭矩的分析计算

2．3．1软土地层中刀盘的扭矩计算

2．3．2硬岩地层中刀盘的扭矩计算

2．4小结

第3章刀盘推力的计算

3．1软土地层中刀盘推力分析

3．1．1掌子面的土层对刀盘产生的阻力

3．1．2刀盘刀具开挖掌子面时产生的阻力

3．1．3盾构机盾体结构件外侧与土层接触产生的摩擦力

3．1．4盾尾刷及密封等与拼装完成的管片接触产生的摩擦力

3．1．5牵引后配套设备产生的阻力

3．1．6刀盘贯入掌子面产生的阻力

3．2硬岩地层中刀盘推力分析

3．3软硬交互地层中刀盘推力分析

3．4小结

第4章刀盘整体结构设计及受力分析

4．1软济南地铁R2线9标段工程概述

4．1．1地层构成及特征

4．1．2地表水及地下水分布情况

4．2刀盘结构设计

4．2．1复合式盾构机在软硬交互地层下的工作原理

4．2．2刀盘结构设计方案

4．2．3刀盘刀具设计

4．2．4刀盘结构件建模

4．3运用ANSYS软件对刀盘结构件进行受力分析

4．3．1工况及参数的确定

4．4刀盘结构静力分析与校核

4．4．1正常工况

4．4．2最大推力工况

4．4．3脱困工况

4．5小结

第5章刀盘结构优化设计及受力分析

5．2软硬交互地层中的特殊工况

5．3原刀盘偏载工况静力分析与校核

5．4原刀盘结构优化设计

5．5新刀盘工况及参数的确定

5．6新刀盘结构静力分析与校核

5．6．1正常工况

5．6．2最大推力工况

5．6．3脱困工况

5．6．4偏载工况

5．7小结

第6章刀盘滚刀布置方式的优化

6．1刀具寿命问题分析

6．1．1影响刀具寿命的因素

6．1．2提高刀具寿命的方法

6．2刀盘刀具布置方案的优化

6．2．1滚刀刀间距的设计

6．2．2复合盾构机滚刀布置方法

6．3原刀盘滚刀布置方案及分析

6．4新刀盘滚刀布置方案的确定

6．5小结

第7章总结与展望

7．1总结

7．2展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况