双刃滚刀破岩特性与声发射试验研究

摘要

节理倾角和间距是影响全断面隧道掘进机(TBM)破岩效率的重要因素。到目前为止,许多学者基于理论研究、数值模拟和实验,研究了节理对滚刀破岩的影响。然而,在多数研究中,节理对双刃盘形滚刀破岩的影响却很少。因此,本文重点研究了节理倾角和间距对双刃盘形滚刀破岩效率的影响。通过改装RYL-600岩石剪切流变仪,采用预制节理水泥砂浆试件模拟节理岩体,利用声发射测试系统进行声发射的定位特征分析,研究节理岩体在双刃盘形滚刀作用下岩石破坏的全过程。试验结果表明:节理岩体有4种破坏模式和3种裂纹扩展形式;在岩石破坏过程中,节理对裂纹的扩展有明显的控制作用;在节理倾角为60°时试样破坏最严重,进一步验证了滚刀破岩的最优角是60°。