用MultiFracS软件研究TBM滚刀最优刀间距及破岩效率发表于TUST

【最新论文】Wang T, Yan CZ*, Zheng H, et al. Optimum spacing and rock breaking efficiency of TBM double disc cutters penetrating in water-soaked mudstone with FDEM. Tunnelling and Underground Space Technology. 2023,138:105174. (SCI, IF=6.407)

刀间距是影响TBM（隧道掘进机）滚刀破岩效率的重要参数之一。而TBM在深部软岩隧道掘进环境中会受到岩石湿度的影响，导致岩石破碎机理发生变化，进而造成滚刀破岩效率低和稳定性差等问题。本文研究了TBM滚刀侵入泥岩的最优刀间距和破岩效率的影响机制。首先，根据一个已有的试验拟合结果在MultiFracS软件的湿度扩散-断裂耦合模型中考虑水对岩石的弱化效应。然后，采用数值试验对输入的微观参数进行标定。最后，利用该耦合模型开展了TBM双滚刀贯入浸水岩样的数值试验，详细讨论了含水率和刀间距相互作用下的岩样破碎形态、滚刀受力和声发射、裂纹分布等。

图1. 不同刀间距的破岩效果