VSM沉井下沉受力规律与极限深度研究

"VSM沉井下沉过程井壁受力规律研究-论文" 本文详细探讨了VSM（Vertical Shaft Machine）沉井在下沉过程中的井壁受力规律，这对于理解和优化沉井施工工艺至关重要。VSM沉井技术常用于矿山竖井工程，其下沉过程涉及到复杂的力学问题，包括井壁受力、下沉阻力、悬吊力和极限下沉深度等关键因素。 首先，文章基于VSM沉井下沉的特点，分析了施工过程中井壁所承受的各种荷载，包括自重、土壤侧压力、刃脚端阻力等，并且定义了沉井下沉循环中的典型运动状态。这些状态有助于理解沉井在不同阶段的行为。 其次，作者采用了G.G.Meyerhoff公式和相关规范，对沉井下沉时的阻力进行了深入计算。特别地，文中提出了一个新的计算公式，用于考虑井内淹水情况下的刃脚端阻力。通过建立井壁典型状态的施工力学模型，可以更准确地预测井壁在不同工况下的受力情况。 进一步，文章以具体的矿山竖井工程为例，探讨了沉井几何参数、下沉阻力、下沉深度以及悬吊力之间的关系。结果显示，VSM沉井的悬吊力并非随着下沉深度的增加而持续增大，而是呈现出先增大后减小的趋势，存在一个极大值点。这为合理设计沉井设备的悬吊能力提供了理论依据。 井壁的厚度被证实对刃脚端阻力和侧壁摩阻力有显著影响，从而间接决定了沉井的下沉深度。对于内径6米、壁厚0.5米的矿山沉井，在特定的地层条件（f=8kPa）下，最大下沉深度可达56米。此外，通过调整下沉深度对应的减阻泥浆性能，可以有效地控制下沉阻力，优化整个施工系统。 该研究为VSM沉井施工提供了重要的理论指导，对于优化施工方案、确保施工安全和提高施工效率具有实际意义。未来的研究可能需要进一步探究更多变量（如地质条件、施工速度等）对沉井受力的影响，以完善理论模型，提升施工技术水平。