盘形滚刀破岩力预测模型与试验验证

本文主要探讨了盘形滚刀在全断面掘进机中的关键作用，特别是其破岩力的预测与试验研究。作者姜兴宇、高超等人作为研究人员，针对盘形滚刀的设计和性能优化进行了深入研究。他们首先对盘形滚刀与围岩的相互作用机制进行了细致分析，揭示了滚刀如何通过剪切和压碎作用实现岩石的破碎。 文章的核心内容在于提出了一种创新的方法，即以被压岩石为研究对象，通过对被压围岩应力分布函数的探讨，构建了一套盘形滚刀破岩力的预测模型。这个模型能够准确估算在特定工况下滚刀对岩石施加的力，这对于全断面掘进机（TBM）刀盘结构的设计优化具有重要的理论支持。 为了验证这一模型的实用性和准确性，研究者们设计了盘形滚刀单刀作用线性破岩试验。通过实验数据的收集和对比分析，结果显示预测模型在实际应用中的误差可控，从而证明了其有效性和可靠性。这项工作对于提升隧道工程中全断面掘进机的工作效率和安全性，以及指导施工实践具有显著的实际意义。 此外，该研究还涉及到了相关的学术领域，如隧道工程、盘形滚刀技术、破岩力分析以及全断面掘进机的设计。研究成果被归类于TD421类别，这表明它在隧道工程技术领域的核心期刊上发表，对同行学者有着较高的学术价值。 这篇首发论文不仅深化了我们对盘形滚刀破岩力学的理解，而且为全断面掘进机的设计提供了科学的理论支撑，对推动掘进技术的进步具有积极的贡献。