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大直径土压平衡盾构机施工及刀盘分析研究
| 论文题名： | 大直径土压平衡盾构机施工及刀盘分析研究 |
| 关键词： | 土压平衡盾构机;大直径刀盘;刀具布置;结构形式;力学分析 |
| 摘要： | 近年来，随着我国城市化进程的不断加快，城市交通压力日益增大，因此，地下空间不断被开发。盾构法施工作为一种安全高效的隧道施工工法在城市地下铁道、地下管线等隧道工程中得到了极为广泛的应用。其中土压平衡式盾构机又以其技术及经济上的优越性，在盾构施工法中占有绝对的优势地位，成为城市地下工程施工技术的主流。 论文主要研究内容包括以下几方面: 1)依托实际工程背景，提出了复合地层施工大直径土压平衡盾构机的研究背景和目的，主要研究大直径刀盘的结构形式、功能和刀具布置。 2)参与该项目的施工实践，重点研究盾构机施工的始发，针对复合地层中遇见的如始发、线性控制、喷涌、结泥饼、上软下硬和中途更换刀具等重、难点情况进行应对处理。 3)主要研究了该盾构机在实际施工中，遭遇各种复杂工况下盾构机刀盘的受力分析和计算，根据实际施工情况详细分析了本工程下的工况受力分析，计算得出各种危险工况下的受力大小，为后续刀盘的力学分析和优化提供数值依据。 4)结合盾构机刀盘自身的结构特点和现场施工工况，通过几种施工工况的施工分析结果，建立数学模型，从理论高度上对刀盘结构进行数字化力学分析，并得出该刀盘的结构尺寸的安全性分析结果。 5)在对盾构软土1m堵转受力最大情况下的刀盘进行有限元初步优化，分析模拟出该结构存在一个较优的尺寸，使危险点处受力更更小，结构尺寸更合理，从而为盾构刀盘的设计和优化提供了一定的参考。 本论文的研究结果显示莞惠城际轨道6标段使用的盾构机刀盘受力合理，基本满足安全施工及施工质量的要求。同时，通过对刀盘在最复杂工况下受力分析，发现可以对刀盘结构优化设计，提出更加合理的结构尺寸，使得刀盘结构更安全合理。本文研究成果可以为以后刀盘结构设计起到一定的参考价值，同时也对隧道盾构法施工有一定的借鉴价值。 |
| 作者： | 王丽梅 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 周佳媚;李增良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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