国家自然科学基金(50975194)
- 作品数：3 被引量：30H指数：2
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- 基于CFD的土压平衡盾构刀盘开口分布特征研究被引量：13
- 2012年
- 土压平衡(Earth pressure balance,EPB)盾构刀盘的开口率及开口分布特征的设计是刀盘地质适应性设计的关键技术之一,直接影响开挖渣土的流动性及盾构的掘进效率。针对不同掘进地质条件下盾构刀盘开口设计的复杂性问题,利用刀盘切削渣土被改良为'塑性流变状态'的特性,运用计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)理论,建立包括渣土、刀盘、土舱和螺旋输送机在内的CFD模型,利用实际工程掘进数据验证CFD模型计算结果的正确性与方法的可行性,在此基础上,分析获得给定地质条件下相同开口率不同开口分布特征的刀盘前后渣土的压力分布规律,以及刀盘开口分布特征对盾构机刀盘开挖渣土流动性能的影响作用关系,并通过回归分析,得到刀盘开口分布特征与刀盘前后渣土压力之间的映射关系。研究为高效、稳定掘进的土压平衡盾构刀盘拓扑结构优化设计提供方法。
- 郭伟胡竟王磊刘建琴
- 关键词：CFD土压平衡盾构刀盘开口率
- 基于计算流体动力学的盾构刀盘开挖面土体分析被引量：2
- 2012年
- 针对土压平衡盾构掘进过程中土体、刀盘及土舱控制等复杂的耦合作用关系,利用经改良的切削渣土的"塑性流变状态",建立了包括土体、刀盘、土舱和螺旋输送机在内的CFD模型,研究了刀盘开口率和埋深等因素对刀盘开挖面土体压力及速度分布规律的影响.建立了土体压力及其速度分布的拟合数学模型,揭示了刀盘拓扑结构特征对掘进过程的重要影响.利用实际工程掘进数据对比验证了CFD模型计算结果的正确性与方法的可行性,可对高效、稳定掘进的刀盘拓扑结构的优化设计提供分析支持.
- 郭伟胡竟刘建琴李楠
- 关键词：计算流体动力学土压平衡盾构刀盘
- 土压平衡盾构刀盘开口率与刀盘前后压差的关系被引量：19
- 2011年
- 盾构刀盘开口率是决定刀盘拓扑结构的关键参数,在刀盘的设计中具有重要的作用.为研究盾构刀盘开口率的设计问题,将切削渣土-盾构刀盘作为一体,构建了包括刀盘前部已经切削下来的渣土、刀盘本体、泥土舱和螺旋输送机4部分在内的四联体计算模型,在此基础上,应用流体力学方法模拟了土体-盾构刀盘系统流场静压力和流场速度分布,并与施工数据比较,验证了模型的正确性.应用该模型,研究了不同开口率对刀盘前后压差变化的影响.研究表明:刀盘前后压差随着开口率增大而逐渐减小,在保持掌子面稳定的情况下,螺旋输送机排土速度也随着开口率增大而逐渐减小.对文中所涉及的地质条件,刀盘开口率在30%和50%时,刀盘的支护压力与该地质所对应的地应力较为接近,对掌子面支护比较有利.
- 刘建琴郭伟黄丙庆杨亚楠王志勇
- 关键词：盾构刀盘开口率
