上篇重新定义了盾构贯入度,并且初步解释了盾构贯入度的作用,但滚刀刀刃进入土体时附近的岩体(附近滚刀刀刃破碎的岩体)是什么状态(是已经破碎了还是未破碎)?如果已经挤压破碎了,理论上破碎了多深?这都需要进行研究,以期达到详细理解盾构贯入度。
盾构刀盘如下图:
每个滚刀刀刃在同一时间都是与刀盘面板平行的一个平面上,进入岩体的深度是一样的(贯入度值),那么在同一轨迹线(同一个圆)上的其他点的岩体与滚刀刀刃的关系是如何的呢?由于滚刀刀刃是呈螺旋线向前掘进,分析8#滚刀刀刃与岩体的关系(设刀盘右转,滚刀刀刃在中心位置,将圆拉直)如下图。
滚刀刀刃位置挤压破碎详图如下图:
轨迹线左侧未挤压破碎的岩体高度为25mm。
拉直后的轨迹线右侧详图如下:
轨迹线右侧未挤压破碎的岩体高度为25mm。左侧与右侧未挤压破碎岩体高度一致,本来这就是一个位置。
因此,可以总结为滚刀刀刃轨迹线上,滚刀刀刃实时位置一侧未挤压破碎岩体高度为50mm,另一侧未挤压破碎岩体高度为0,其他轨迹线位置是从50mm~0的一个渐变过程,滚刀刀刃相对应圆的直径点上未破碎岩体高度为贯入度的一半(25mm)。所有滚刀的轨迹线上都是遵循这一规律。刮刀位置一般都不会与滚刀在同一位置,那么刮刀刮削土体时未挤压破碎的岩体面是不会接触到刮刀的,此分析证明盾构贯入度不超过滚刀刀刃与刮刀刀高差这种说法是正确的。
同时,所有滚刀刀刃在挤压破碎岩体时周边滚刀轨迹处的未挤压破碎岩体都是低于此滚刀刀刃正在挤压破碎岩体高度的(这句话不知是否理解),这是有利于滚刀刀刃挤压破碎岩体的。
正在挤压破碎岩体的滚刀刀刃示意图如下:
当然,正在挤压破碎岩体的滚刀刀刃一侧未破碎岩体最高,一侧最低,为了确保刀盘左右旋转都有利于岩体的破碎,相邻滚刀位置最好呈对称布置,既在圆轨迹的两侧对称布置,如滚刀轨迹9#与10#、11#与12#、13#与14#等滚刀都是对称布置,这样滚刀刀刃挤压破碎岩体时相邻未挤压破碎岩体理论上只有贯入度值的一半高度,这样有利于岩体的破碎。
综上,每一个滚刀刃轨迹线上未破碎岩体的高度都是从贯入度值到0的一个渐变过程,滚刀刀刃实时位置一侧最高另一侧最低;盾构贯入度不超过滚刀刀刃与刮刀刀高差这种说法是正确的;为最大限度利于岩体的挤压破碎,相邻滚刀布置最优方案是呈对称布置。
技术就是这样,越研究发现不懂的越多,许多认为很简单的问题是未研究透彻的。
联系客服