盘形滚刀切割岩碴粒径分布规律研究

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1、第27卷增1岩石力学与工程学报Vol.27Supp.12008年6月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJune，2008盘形滚刀切割岩碴粒径分布规律研究1，2133宋克志，季立光，袁大军，王梦恕(1.鲁东大学岩土工程重点实验室，山东烟台264025；2.同济大学地下建筑与工程系，上海200092；3.北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044)摘要：岩碴大小及粒径分布是联系机械掘进参数与岩石性质的重要指标。依据盘形滚刀切割岩碴形成机制，分析岩碴尺寸组成及形成特点。基于现场

2、掘进试验，按不同岩性和掘进机不同推力水平，分组获取岩碴试样，对其进行尺寸量测与筛分试验，取得大量的岩碴尺寸数据，并运用概率统计理论对泥岩、砂岩的岩碴尺寸进行分布拟合检验；随后对实测岩碴粒径分布进行计算并与理论分布模型(对数正态分布函数和Rosin-Rammler分布函数)进行对比分析。在岩碴尺寸分布、粒径分布及其与机械参数的关系等方面取得一些有益的结论，对改进掘进机设计及提高掘进效能具有一定的参考意义。关键词：隧道工程；隧道掘进机；盘形滚刀；岩碴；粒径分布规律；分布函数中图分类号：U455.43文献标识码：A文章编号：1000

3、–6915(2008)增1–3016–07RESEARCHONDISTRIBUTIONREGULARITIESOFGRAINSIZEOFROCKDETRITUSFROMDISCOIDCUTTERS1，2133SONGKezhi，JILiguang，YUANDajun，WANGMengshu(1.KeyLaboratoryofGeotechnicalEngineering，LudongUniversity，Yantai，Shandong264025，China；2.DepartmentofGeotechnicalEngineer

4、ing，TongjiUniversity，Shanghai200092，China；3.CollegeofCivilEngineeringandArchitectrue，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China)Abstract：Tunnelboringmachine(TBM)hasbeenwidelyemployedinrecentyears.Ingeneral，foramixedactionofshear，crushandtension，thedetritusareform

5、ed.RockdetritusdimensionsandparticledistributionarethekeyfactorsofTBMmechanicalparametersrelatedtotherockproperties，whichwillinfluenceTBMenergyutilityandexcavationefficiency.Theyareinfluencedbycutterspacing，cutterthrustforcesandrockcharacteristics.Accordingtothemech

6、anismofdetritusformation，detritusdimensionsconstitutionanditscharacteristicsarediscussed.BasedonthefieldTBMtunnelingpractice，ChongqingYangtzeRivertunnel，detritussamplesarecollectedaccordingtorocktypesandthrustforcesmagnitude.Then，detritusmeasuringandscreentestsareim

7、plemented，andvastdataaboutdetritussizeareacquired.Accordingtoprobabilitystatistictheory，detritusdimensionsofmudstoneandsandstonearematchedbynormaldistributionfittingmethod.Finally，themeasureddetritusdistributionsarecalculatedandcomparedwiththeoreticaldistributionmod

8、els(lognormaldistributionfunctionandRosin-Rammlerdistributionfunction).Someconclusionsforthedetritusdimensions，particlesdistributionsandth