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近年来,随着城市化进程的加快,对地下工程的隧道的施工要求日益提高。新型掘进机的研发,改变了现有施工技术的理念,利用土体反力来实现掘进机自行走前进。但自行走掘进机尚处在研发阶段,急需相关技术研究开发并应用。
本文采用模型试验方法进行增阻块的类型和高度、土性和埋深对增阻推力的影响研究。研究中遵循研究参数的相似准则推导,确定模型试验方案,改造现有模型试验台,对增阻试验管进行相应的增阻类型设计和试验量测系统设计。利用正交试验法开展模型试验,对试验数据整理,得到简体由增阻力提供推力与所研究参数的关系,用于指导自行走掘进机的设计和施工。
对此论文主要研究在不同土质类型中发生一次增阻扰动对掘进机前行推力的影响。内容有:(1)不同土质类型对增阻效果的影响关系试验研究；(2)不同覆土深度对增阻效果的影响关系试验研究；(3)不同撑出高度对增阻效果的影响关系试验研究。
研究得到以下结论:
(1)由极差的大小顺序可得因素的主次顺序:覆土深度,土质类型,撑出高度；
(2)得出一组在不同土质类型中最佳增阻结构特征参数:2m,碎石土,28mm;
(3)得出一组在不同土质类型中增阻结构最优运行规律:碎石土的增阻力最大,砂土的增阻力最小,所以更适宜在碎石土中进行开挖；
(4)覆土深度对增阻力的影响规律；
(5)增阻初次扰动中,筒壁应变在不同土质类型中的变化规律;
(6)增阻初次扰动中,支撑杆应力在不同土质类型中的变化规律；
(7)增阻初次扰动中,土压力在不同土质类型中的变化规律；
(8)增阻初次扰动中,地表变形在不同土质类型中的变化规律；
(9)增阻初次扰动中,增阻块对土体的压强与顶推力间的变化规律。