采用锥形刀盘的全断面隧道掘进机作业过程推力分析

摘要

全断面隧道掘进机刀盘是安装刀具并向刀具传递推力和转矩,以实现开挖作业的关键部件。因为平面刀盘结构简单,在隧道（洞）掘进机上得到了广泛应用。提出一种锥形刀盘,应用塑性理论,对比分析锥形刀盘与平面刀盘在相同作用效果下的推力。通过建立的出发和掘进作业中的极限荷载模型求解发现,锥形刀盘在锥顶角为90°时存在最小推力,此力在盾构出发时减小相对量为10%,在盾构正常掘进时减小相对量为15.4%。理论分析还发现,锥形刀盘还具有刚度好,对地层适应强等优点。