超小曲线隧洞TBM最小转弯半径及影响因素研究

摘要

为提高硬岩掘进机(TBM)开挖超小曲线隧洞的能力，应准确预估TBM最小转弯半径。为此，以推进系统液压缸行程、球铰最大转角、主驱动与液压缸及护盾盾尾与洞壁不发生干涉为约束条件，建立最小转弯半径的计算方法并在Matlab中完成编程求解。在UG中建立转弯半径为30 m的仿真模型进行理论验证。基于正交试验法对最小转弯半径的影响因素进行分析。研究结果表明：理论计算结果与仿真结果相比误差较小，液压缸伸长量计算误差<0.038 mm,球铰转角计算误差<0.000 19°,主驱动与液压缸最小间隙计算误差<0.032 mm,护盾盾尾与洞壁最小间隙计算误差<0.001 5 mm,证明所提计算方法的有效性；各因素的影响程度依次为：刀盘与护盾总长度>球铰最大转角>护盾伸缩量>液压缸行程。

关键词

抽水蓄能电站 / TBM / 正交试验法 / 最小转弯半径