Введение
Глава 1 Обзор и анализ сооружения тоннелей механизированными щитами и тоннелепроходческими машинами (ТПМ) 10
1.1 Современное состояние щитовой проходческой техники. 10
1.2 Неоднородность и изменчивость скальных горных пород 29
1.3 Породоразрушающий инструмент тоннелепроходческих механизированных машин и щитов 45
1.4 Выводы. Цели и задачи исследований 54
Глава 2 Особенности разрушения скальных горных пород дисковой шарошкой 56
2.1 Обзор и анализ методик по расчету механизированных щитов 56
2.2 Расчетная схема взаимодействия скального грунта и дисковой шарошки 59
2.3 Анализ теорий прочности и обоснование критерия прочности Мора - Кулона 68
2.4 Теоретическое обоснование решения задачи внедрения режущей кромки шарошки в скальные горные породы забоя 72
2.5 Анализ уравнений нелинейных огибающих предельных кругов Мора 79
2.6 Выводы 88
Глава 3 Дискретная модель шарошки произвольного профиля в роторных проходческих щитах 89
3.1 Предельное напряженное состояние скальных грунтов при внедрении шарошки произвольного профиля в забой 89
3.2 Разработка алгоритма решения задачи взаимодействия шарошки и горной породы 101
3.2.1 Построение поперечного профиля шарошки произвольного очертания
3.2.2 Разбивка трехмерной дискретной сетки внедрения шарошки в породу 104
3.2.3 Алгоритм расчета задачи взаимодействия шарошки и горной породы с определением параметров роторного органа щита 107
3.3 Определение максимального интервала дискретной сетки с заданной погрешностью (тестовая проверка замены контактного предельного давления р на активное давление шарошки) 127
3.4 Выводы 138
Глава 4 Исследование посредством программы «DISC-2» зависимости основных параметров роторного рабочего органа щита от действующих факторов и учет влияния изменчивости горных пород 139
4.1 Программа «DISC-2» расчета работы роторного рабочего органа щита с дисковыми шарошками произвольного профиля 139
4.2 Исследование влияния действующих факторов на параметры роторного рабочего органа
4.3 Условие прочности пород и методика учета влияния изменчивости их прочностных характеристик 154
4.4 Статистическое решение задачи с примером расчета на заданную надежность 157
4.5 Выводы 164
Основные выводы 165
Список литературы 167
