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在不同深度和围压下，垂直预切自由表面协助下TBM圆盘刀具的侵彻行为( Penetration behaviour of TBM disc cutter assisted by vertical precutting free surfaces at various depths and confining pressures )
JL Cheng YX Wang LG Wang YH Li ZH Jiang
提高隧道掘进机在坚硬岩层中的破岩效率，对于提高掘进速度，降低施工成本和工期具有重要意义。底切法已用于提高盘式刀具的破岩效率，包括曲面刀盘和多级刀盘的设计。但目前的制造水平限制了弧形刀盘的弧度和多级刀盘的数量。研究了水射流切口作为垂直自由面辅助的机械响应和破岩效率。我们进行了考虑四种切口深度和三组围压的盘式刀具准静态侵彻试验。我们利用声发射和计算机断层扫描分析了样品内部的表面裂纹扩展和断裂。研究了水射流围压和切割深度对侵彻力、岩屑和比能的影响。采用数值模拟的方法分析了切口试件的破坏演化和应力场。结果表明，增加切削深度可以减轻约束应力，围压对岩石体积和比能的影响不显着。我们建议切口深度大于18毫米，以减小穿透力并显著提高破岩效率。
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