[发明专利]盾构机刀盘系统推力的计算方法

摘要

本发明公开了一种盾构机刀盘系统推力的计算方法，该方法分为以下四个步骤：（1）计算刀盘闭合部分与地质间的掘进挤压力F1；（2）计算刀盘闭合部分由覆土埋深引起的静土压力F2；（3）计算刀盘开口部分的密封舱压力F3；（4）根据F1、F2、F3之和计算刀盘系统推力F。本发明的特点是，当盾构在岩土混合地质中掘进时，可根据工程沿线详细的地质分层信息和每一层岩体或土体的性质参数，预先计算相应的刀盘系统推力，计算结果更接近实际施工情况。与目前已有的计算方法相比，可显著提高计算精度，从而为盾构掘进过程中操作人员调整载荷参数提供更为科学的参考依据。

主权项

盾构机刀盘系统推力的计算方法，其特征是该计算方法分为以下四个步骤：（1）计算刀盘闭合部分与地质间的掘进挤压力F1； F 1 = Σ i = 1 n ( 1 - η ) E i h i δ 1 - μ i 2 （2）计算刀盘闭合部分由覆土埋深引起的静土压力F2； F 2 = Σ i = 1 n [ 2 ( 1 - η ) x i K 0 i γ i h i ( H - y i ) ] （3）计算刀盘开口部分的密封舱压力F3；F3=πR2ηpm（4）根据F1、F2、F3之和计算刀盘系统推力F；F=F1+F2+F3式中：n为掘进面地质分层数；η为刀盘开口率；δ为刀盘每转切入深度；Ei为第i层地质的弹性模量；μi为第i层地质的泊松比；hi为第i层地质的厚度；K0i为第i层地质的静土压系数；γi为第i层地质的容重；xi为第i层地质中心的宽度；yi为第i层地质的中心与掘进面中心的高度差，当第i层地质处于掘进面上半部分时yi值取正，处于掘进面下半部分时yi值取负；H为地表至装备中轴线处的埋深；R为刀盘半径；pm为密封舱平均土压力。