如何控制液压锤使用中出现过载,判别打桩过程中许用的最大锤击负荷,是液压锤在工程应用中非常重要的问题。本文通过对液压打桩锤的锤击原理分析,将锤、桩、岩土作为一个完整的系统,引入了锤击综合位移的概念,较好的解决了液压打桩锤最大锤击负荷的预估值判别,便于施工现场的掌握与控制。

在掘进过程中,刀具的选型对全断面隧道掘进机的施工效果有着决定性的影响。以某全断面隧道掘进机使用的刀具为研究对象,建立滚刀破岩有限元侵彻模型,确定滚刀刀圈在不同条件下的应力。以刀圈直径和滚刀破岩贯入度为变量,对滚刀破岩模型进行有限元分析,得到了不同条件下的刀圈应力图,验证了目标滚刀的可靠性。对比分析得出该全断面隧道掘进机工作环境下滚刀破岩的最优参数选择,为全断面隧道掘进机的刀具选型提供参考。

从液压打桩锤与柴油打桩锤锤体结构和原理出发,比较分析了两种锤的性能异同,进而在柴油打桩锤使用经验的基础上,完善液压打桩锤的合理充分使用方法。并在分析的基础上,提出液压打桩锤的应用拓展建议。

针对TBM盘形滚刀破岩过程中温度分布变化对掘进效率产生较大影响的问题,对滚刀在掘进过程中的温度分布进行了数值模拟分析。运用SolidWorks建立了盘形滚刀的三维模型,并将其导入到有限元分析软件Abaqus中,建立起盘形滚刀的三维有限元模型。结合滚刀温度分布物理模型对其进行了有限元分析,得到了滚刀在破岩过程中不同贯入度下的温度分布规律。数值模拟结果可为盘形滚刀生产提供一定的理论依据,对提高其工作寿命和利用效率具有较为重要的意义。