摘要

为解决由于地质条件复杂造成TBM掘进效率低下问题,以青岛地铁8号线大洋站—青岛北站区间平行导洞隧道为依托,基于PFC3D离散元对滚刀破岩进行数值模拟,得到了TBM在不同地层条件下的掘进参数规律。结果表明:在凝灰岩破碎带地层中,刀盘推力和刀盘扭矩的波动情况是最大的;在地质情况较好的微风化安山岩地层中,掘进参数的波动范围最小,所以在穿越破碎带地层时,应加强对掘进参数控制;预测了在刀盘转速为3 r/min和贯入度为10 mm的条件下,掘进机在凝灰岩破碎带、微风化凝灰岩、微风化安山岩地层中,刀盘推力均值分别为8 700 kN、8 200 kN、7 500 kN,刀盘扭矩均值分别为1 640 kN·m、1 700 kN·m、1 750 kN·m;此方法减少了TBM掘进机在复杂地层下掘进的盲目性和调整次数,提高了掘进效率和安全性。