TBM刀具设计中围岩力学参数的选择

摘要

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 ,岩石便以碎块的形式脱离掌子面。在刀具荷载作用下 ,掌子面上两点之间的相对位移越大 ,对掘进越有利 ,而不同点之间的相对位移受岩石泊松比 μ和弹性模量E的控制。较大的 μ、较小的E对TBM掘进是有利的。除了单轴抗压强度外 ,刀具设计还应综合考虑变形参数 μ和E 。