殷丽君
- 作品数：14 被引量：91H指数：7
- 供职机构：北京工业大学建筑工程学院城市与重大工程安全减灾省部共建重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划北京市教委科技计划面上项目更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程核科学技术电子电信更多>>
- 高放废物处置坑小直径盲井掘进机预选刀具破岩性能对比分析
- 2024年
- 盲井掘进机是处置坑开挖的常用设备,刀具的合理设计与布置是其高效掘进的关键。北京工业大学TBM与盾构课题组针对北山高放废物处置坑小直径盲井掘进机预选了11英寸(279 mm)双排锥齿滚刀和双排镐齿滚刀两种刀型。本研究应用两种预选刀型对北山花岗岩试样进行线性切割破岩试验,对比分析两种刀型的滚刀力、破岩比能、岩片分布、振动特征和岩下损伤特性等指标。试验结果表明:锥齿滚刀在相同贯入度下的破岩法向力和振动强度小于镐齿滚刀,锥齿滚刀破岩效率整体上更高,并且锥齿滚刀破岩产生的贯通裂纹发育也更为显著。综合比较分析认为锥齿滚刀破岩性能更优,推荐采用预选的双排锥齿滚刀进行北山处置坑小直径盲井掘进机刀盘布置。本研究还可为盲井掘进机刀盘与推进系统设计及施工运行参数优化提供参考。
- 王鹏超殷丽君龚秋明马洪素马函
- 关键词：北山花岗岩
- 线性和旋转切割方式滚刀破岩试验对比研究被引量：10
- 2017年
- 隧道掘进机(TBM)的施工中破岩效率直接影响了工程的进度、造价。室内试验可以较真实地模拟滚刀破岩的过程,优化TBM设计参数。由于试验设备的限制,此前室内试验均为线性切割,与实际施工的旋转滚刀旋转破岩有一定差异。基于北京工业大学自主研制的机械破岩试验平台,采用19in(483mm)常截面盘形滚刀,以80mm刀间距、0.5mm贯入度为间隔,分别对某引水工程花岗岩进行线性切割和旋转切割破岩试验。对比分析了两种切割方式对滚刀力、比能的影响,发现两种切割方式下法向力、滚动力和比能变化趋势大体相同,只有侧向力存在明显差异。
- 龚秋明董贵良殷丽君马帅卢建炜
- 关键词：隧道工程贯入度
- 全尺度TBM滚刀线性切削花岗岩试验研究被引量：12
- 2018年
- 为了研究滚刀刃宽、刀间距和贯入度等关键参数对滚刀破岩过程的影响规律,基于全尺度线性切削试验平台,使用CCS型盘形滚刀开展了不同参数条件下的花岗岩切削试验。使用13 mm和17 mm 2种刃宽的滚刀,在60、65、70、75、80 mm刀间距和0. 5、1. 0、2. 0、3. 0、3. 5、4. 0、4. 5、5. 0、6. 0 mm贯入度条件下,直线切削单轴抗压强度约140 MPa的岩石,获取破岩法向力、滚动力等载荷数据,并计算各次切削试验的破岩比能。研究结果表明:1)平均法向力和滚动力随刃宽、贯入度和刀间距的增大而增大,但增长速率有所不同; 2)刃宽和贯入度对平均破岩载荷的影响程度明显强于刀间距; 3)刃宽对平均法向力的影响程度强于对平均滚动力的影响程度; 4)对不同的刃宽和刀间距,破岩比能总体上随贯入度的增大先减小后增大,而刃宽的增大会引起破岩比能的增大。
- 贺飞田彦朝尚勇马洪素殷丽君
- 关键词：TBM滚刀花岗岩
- 基于线性切割试验碴片分析的滚刀破岩效率研究
- TBM 在隧道工程中得到了广泛应用,TBM 开挖过程中碴片的形状反映了TBM 的破岩效率。通过对北山花岗岩系列线性切割实验所形成的碴片进行了粗糙指数、扁平度分析、以及长轴计算分析,发现不同滚刀间距及贯入度下所形成的碴片有...
- 龚秋明周小雄殷丽君何冠文苗崇通
- 关键词：隧道掘进机
- 岩石复合地层滚刀线性切割破岩试验研究被引量：9
- 2019年
- 复合地层在硬岩掘进机(tunnel boring machines,TBM)隧道施工过程中不可避免,其对施工的影响不容忽视。应用北京工业大学机械破岩试验平台对青砂岩与泥岩组成的复合地层进行不同贯入度下的线性切割试验,通过对破岩现象、滚刀力、比能及岩屑组成等分析,探讨复合地层的破岩机理及效率。研究发现两种岩石滚刀力存在巨大差异,并且差值随着贯入度增加迅速加大,青砂岩岩屑以粗角砾和小碎石为主,泥岩岩屑以角砾为主。此类岩石复合地层破岩可简化为滚刀对不同岩石破岩效果的组合,可为类似地层TBM设计及施工提供参考。
- 龚秋明吴帆殷丽君
- 关键词：复合地层破岩机理破岩效率
- 刃型参数对滚刀破岩影响的线性切割试验
- 2023年
- 采用北京工业大学自主研制的机械破岩试验平台,分别应用V刃、平刃和圆刃滚刀对重庆青砂岩进行线性切割破岩试验。基于破岩现象和试验数据,从滚刀力、刀刃应力、比能和岩渣等方面研究刃型参数对滚刀破岩机理和效率的影响,并讨论不同刃型滚刀的适用性。研究结果表明:刃型参数会影响岩石内部裂纹扩展模式,改变滚刀破岩机理。圆刃滚刀的破岩曲线呈线性增长趋势,刀尖接触应力较高,滚刀力较小,刀刃下方径向裂纹扩展充分,岩片多为“两侧薄、中间厚”,滚刀更容易侵入岩石,但滚刀的受力状态不好;平刃滚刀的破岩曲线呈幂函数增长趋势,刀尖接触应力小,岩石损失范围更小,破岩裂纹平直扩展并产生扁平状岩片,破岩相对较难,但刀具受力状态较好;V刃滚刀破岩性能介于圆刃与平刃滚刀之间。无论何种刃型的滚刀,随着贯入度增加,岩石内部裂纹扩展范围加大,刀刃接触应力呈降低趋势。对于重庆青砂岩而言,圆刃滚刀比能最低,破岩效率最优。
- 龚秋明吴帆马帅郑彦龙殷丽君
- 关键词：破岩效率
- 石家庄砂土地层土压平衡盾构渣土改良试验研究被引量：9
- 2021年
- 砂土地层流动性较大,是典型的力学不稳定地层。土压平衡盾构在砂土地层条件下施工时,容易出现刀盘、刀具等异常磨损、刀盘扭矩和推力增大、开挖面失稳崩塌、喷涌等问题。基于此,文章以石家庄地铁1号线2期某区间砂土地层土压平衡盾构施工为例,首先进行室内渣土改良剂试验、坍落度试验和搅拌试验,而后将试验成果应用于施工现场,并对土体改良后的施工数据进行了分析。结果表明:泡沫浓度为6%、泥浆浓度为16%时改良剂性能较好,满足盾构施工要求;泥浆注入比为8%、泡沫注入比为60%是最佳改良方案,此时坍落度在100~200 mm范围内,搅拌扭矩小,且波动幅度低;在一定范围内,随泡沫注入比的增加,掘进时的扭矩切深指数、螺旋机扭矩、土舱土压波动等都会减小,有利于盾构施工,但泡沫注入不宜过量。
- 王磊磊殷丽君龚秋明李瑞吴帆班超
- 关键词：地铁隧道土压平衡盾构渣土改良砂土地层
- 适用于北山花岗岩的小直径盲井掘进机滚刀刃型初探被引量：2
- 2023年
- 我国高放废物地质处置地下试验室位于甘肃北山高强度高完整性的花岗岩地层中,其现场试验所需的高放废物处置坑拟采用小直径盲井掘进机开挖。滚刀刀圈的刃型参数直接影响盲井掘进机的破岩效率、刀具损耗等,刃型选择是亟待解决的关键问题。设计并制作了常用于小直径掘进机直径为11 in(1 in=2.54 cm)的楔刃、平刃及圆刃滚刀压头,搭建了侵入试验平台,应用上述三种压头对北山花岗岩大块岩试样进行了侵入试验,并利用声发射测试系统监测与定位岩石内部的破裂与损伤。从接触应力来看,相同贯入度下平刃和圆刃压头作用下接触应力较大。楔刃压头侵入过程中的声发射事件数最多且释放的能量最大,岩石破裂的尺度最大,竖向裂纹发育好。平刃压头破岩过程中释放的能量最小,岩石破裂的尺度最小,只在刀刃的两侧产生了少量裂纹,圆刃压头作用下产生了较长的侧向裂纹,且在岩石表面产生了岩渣。声发射三维定位结果与滚刀压头侵入后岩石内部的裂纹布置结果具有较好的一致性,尤其在圆刃压头两侧产生的与岩石表面夹角较小的径向裂纹较多,有利于滚刀相互作用产生岩片。综合以上分析结果,推荐圆刃滚刀为完整硬岩小直径处置坑开挖设备的优选滚刀刃型。
- 马亚楠龚秋明殷丽君康乐
- 关键词：声发射技术
- 镶齿滚刀破岩机理及效率的旋转破岩试验被引量：16
- 2018年
- 随着隧道工程建设的不断增多,镶齿滚刀已被广泛应用于多种开挖机械,如隧道掘进机、反井钻机、采掘机等,不同破岩参数下镶齿滚刀的破岩机理及破岩效率研究,对提高机械掘进效率、降低施工成本有重要意义。应用北京工业大学自主研制的多功能机械破岩试验平台,选用直径304.8 mm(12英寸)的镶齿滚刀对尺寸为1 000 mm×1 000 mm×600 mm的北山花岗岩进行旋转切割破岩试验研究。通过对排齿及整刀进行不同贯入度的旋转切割试验,并应用荧光裂纹检测法对侵入坑下方裂纹进行检测,研究镶齿滚刀的破岩规律。结果表明:①镶齿滚刀为"递进式"破岩,破岩开始于相邻小齿间距的球齿之间,而后发展到相邻的大排间距的球齿之间;②第3排球齿破岩效率最高,且整刀在贯入度为1.5 mm时破岩效率最高;③应用荧光裂纹检测法分析滚刀下方岩体裂纹分布特征,发现每排球齿下的裂纹扩展方向及范围存在较大差异。裂纹分布特征分析结果与通过滚刀力、岩片分析得出的镶齿滚刀破岩效率的结论相一致。该研究可为机械开挖设备滚刀布置、刀型优化及施工运行参数优化提供试验参考和理论依据。
- 吴帆殷丽君张浩龚秋明
- 关键词：隧道工程破岩效率破岩机理
- 基于侵入试验的单齿破岩机理及齿形优化研究
- 2023年
- 齿形是影响镶齿滚刀破岩效率的关键因素。本文通过单齿侵入破岩试验对4种刀齿(镐形齿、锥形齿、楔形齿和球形齿)的破岩机理及硬岩破岩齿形优化等相关问题进行探讨,研究不同齿形侵入岩体过程中的破岩特征、加载力侵深曲线特征以及对侵深、破碎体积、破碎坑半径、破岩岩屑分布特征的影响规律。通过分形理论评估破岩效果,从而达到优化齿形及加载力的目的。结果表明:随加载力增大,齿形对侵深、破碎体积、破碎坑半径等破岩效果指标的影响差异随之增大;破碎岩屑在粒度上具有分形特征,通过破碎分形维数并结合破碎体积等指标可以评估破碎效果,优化齿形及加载力;针对花岗岩类岩石,镐形齿所获得的破碎分形维数最低,破碎体积、破碎坑半径、侵深最大,可优选为花岗岩类硬岩中镶齿滚刀的齿形,并推荐100 kN为镐形齿优化加载力。
- 马洪素殷丽君殷丽君王春萍赵星光
- 关键词：破岩机理花岗岩
