本文選題：盾構(gòu)機(jī) + 刀盤�。� 參考：《河北科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長,城市化基礎(chǔ)建設(shè)得到了迅速發(fā)展。在城市基礎(chǔ)交通建設(shè),尤其是地下鐵道、地下管道等隧道工程中,盾構(gòu)施工法是一種安全、高效、廣泛應(yīng)用的隧道施工方法。土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上具有優(yōu)越性,在盾構(gòu)施工法中擁有十分顯著的優(yōu)勢,成為城市地下工程施工技術(shù)的主流并在全世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。盾構(gòu)機(jī)是一種隧道掘進(jìn)的專用工程機(jī)械。刀盤是其關(guān)鍵部件之一,也是保證盾構(gòu)機(jī)有效工作的重要部分。刀盤的設(shè)計不但與機(jī)械系統(tǒng)有關(guān)系,而且與工程地質(zhì)情況有著密切的聯(lián)系。本文以研究復(fù)合式土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)的刀盤設(shè)計及優(yōu)化為目的,主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:1)對盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過程進(jìn)行動態(tài)仿真,研究了刀盤開口率對刀盤前后壓差的影響。2)對復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤設(shè)計基礎(chǔ)理論進(jìn)行總結(jié)。分析刀盤在地層中受到水土壓力、扭矩阻力和推力阻力,總結(jié)出這些數(shù)據(jù)的計算方法。3)針對復(fù)合地層,對刀盤驅(qū)動系統(tǒng)、刀盤形式、刀盤結(jié)構(gòu)設(shè)計、刀盤刀具布置等方面進(jìn)行了研究,文中總結(jié)出刀盤驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計流程。4)分析了刀盤在幾種經(jīng)典工況下掘進(jìn)過程中的應(yīng)力、應(yīng)變情況。建立刀盤三維幾何模型和有限元模型,并對刀盤進(jìn)行有限元分析。5)對盾構(gòu)刀盤的云腿進(jìn)行輕量化考慮,提出云腿優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型。利用本文的設(shè)計流程和設(shè)計思路,根據(jù)南京三號線地鐵水文、地質(zhì)勘查報告及施工條件,設(shè)計出適合該地質(zhì)條件的盾構(gòu)機(jī)刀盤。為今后刀盤設(shè)計提供理論基礎(chǔ)和實際經(jīng)驗。
[Abstract]:In recent years, with the rapid growth of China's economy, urbanization infrastructure has been rapidly developed. Shield construction method is a safe, efficient and widely used method in urban basic traffic construction, especially in underground railway, underground pipeline and other tunnel projects. Earth pressure balance shield machine has advantages in technology and economy, and has a very significant advantage in shield construction method. It has become the mainstream of urban underground engineering construction technology and has been widely used in the world. Shield machine is a kind of special construction machinery for tunneling. Cutter head is one of its key components and an important part to ensure the effective operation of shield machine. The design of cutter head is not only related to mechanical system, but also closely related to engineering geology. The purpose of this paper is to study the design and optimization of the cutter head of composite earth pressure balance shield machine. The main research contents include the following aspects: 1) dynamic simulation of tunneling process of shield machine. The influence of cutting head opening ratio on the pressure difference between the front and back of the cutter head is studied. 2) the basic theory of the design of the cutter head of the composite earth pressure balance shield machine is summarized. This paper analyses that the cutter head is subjected to soil and water pressure, torque resistance and thrust resistance in the formation, and summarizes the calculation method of these data .3) aiming at the compound formation, the drive system of the cutter head, the form of the cutter head, the structure design of the cutter head, In this paper, the design flow of the drive system of the cutter head is summarized. (4) the stress and strain of the cutter head in the process of driving under several classical working conditions are analyzed. The 3D geometric model and finite element model of the cutter head are established, and the finite element analysis of the cutter head is carried out. 5) the cloud leg of the shield cutter head is considered lightweight, and the mathematical model of the cloud leg optimization design is put forward. According to the hydrology, geological survey report and construction condition of Nanjing No.3 Line, a shield cutter is designed according to the design flow and design idea of this paper. It provides theoretical basis and practical experience for the design of cutter head in the future.
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U455.39

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2110614