全断面岩石掘进机Y型支撑靴结构设计方法技术

本发明专利技术全断面岩石掘进机Y型支撑靴结构设计方法，属于全断面岩石掘进机掘进技术领域，涉及一种隧道岩石掘进机，特别是一种全断面岩石掘进机Y型支撑靴结构设计方法。该方法首先对不稳定地质特点进行分析，根据地质特点初选Y型支撑靴右半部分第一斜支撑靴与第二斜支撑靴之间的夹角，再采用ANSYS软件分析右半部分的稳定性，判断是否稳定，如不稳定则继续调整直至稳定，最后确定左半部分结构，形成Y型支撑靴结构。本发明专利技术能够在不稳定地质条件下提供稳定支撑，并可以有效降低岩爆区及围岩破碎地层中撑靴部位围岩发生岩爆、塌方的机率，明显提高TBM在岩爆区和破碎地层中设备的适应性和掘进效率。

【技术实现步骤摘要】
全断面岩石掘进机Y型支撑靴结构设计方法
本专利技术属于全断面岩石掘进机掘进
，涉及一种隧道岩石掘进机，特别是一种全断面岩石掘进机Y型支撑靴结构设计方法。
技术介绍
全断面岩石掘进机是一种隧道掘进的大型专用工程机械，并在一些地质复杂的隧洞工程中应用，支撑靴作为全断面岩石掘进机的固定部分，掘进时靠其支撑整机重量，并将推力和扭矩反力传递给洞壁，借助球形铰均匀地支撑在洞壁上，避免引起集中载荷对洞壁的破坏。敞开式硬岩掘进机支撑形式分为水平支撑和X型支撑水平支撑，结构简单，可连续调向，每个撑靴能独立移动，针对不同工况的围岩调整撑靴位置，市场应用广泛。但在不稳定地质条件下，由于岩体胶结性能差、围岩破碎、开挖面自稳时间短，围岩不能为撑靴提供足够的支撑反力来推进机器掘进；X型支撑结构复杂、液压元件多、价格偏高，掘进过程中不能调向，维护十分困难，市场应用受到一定限制。中国专利号CN202194669U,专利名称：“一种TBM撑靴的改进结构”，专利技术人袁亮等人公开了一种全断面岩石掘进机支撑靴结构，所述撑靴两翼设有与撑靴表面弧度一致的弧形板且弧形板的外弧面与撑靴外弧面平齐，采用加强筋板为钢板且为直角本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全断面岩石掘进机Y型支撑靴结构设计方法，其特征在于，该方法首先对不稳定地质特点进行分析，根据地质特点初选Y型支撑靴右半部分第一斜支撑靴(9)与第二斜支撑靴(14)之间的夹角θ°，再采用ANSYS软件分析右半部分的稳定性，判断是否稳定，如不稳定则继续调整直至稳定，最后确定左半部分结构，形成Y型支撑靴(4)结构，设计方法的具体步骤是：1)分析不稳定地质的特点若为不稳定地质，由于岩体胶结性能差、围岩破碎、开挖面自稳时间短，围岩不能为撑靴提供足够的支撑反力来推进机器掘进，采用Y型支撑靴(4)，Y型支撑靴(4)右半部分采用两点支撑，即用第一斜支撑靴(9)和第二斜支撑靴(14)支撑：2)将第一斜支撑靴...

【技术特征摘要】
1.一种全断面岩石掘进机Y型支撑靴结构设计方法，其特征在于，该方法首先对不稳定地质特点进行分析，根据地质特点初选Y型支撑靴右半部分第一斜支撑靴(9)与第二斜支撑靴(14)之间的夹角θ°，再采用ANSYS软件分析右半部分的稳定性，判断是否稳定，如不稳定则继续调整直至稳定，最后确定左半部分结构，形成Y型支撑靴(4)结构，设计方法的具体步骤是：1)分析不稳定地质的特点若为不稳定地质，由于岩体胶结性能差、围岩破碎、开挖面自稳时间短，围岩不能为撑靴提供足够的支撑反力来推进机器掘进，采用Y型支撑靴(4)，Y型支撑靴(4)右半部分采用两点支撑，即用第一斜支撑靴(9)和第二斜支撑靴(14)支撑：2)将第一斜支撑靴(9)和第一斜支撑油缸(8)一端相连，第一斜支撑油缸(8)另一端与主梁(3)相连；第二斜支撑油缸(13)的一端与第二斜支撑靴(14)相连，第二斜支撑油缸(13)的另一端与主梁(3)相连；3)设定Y型支撑靴右半部分第一斜支撑靴(9)与第二斜支撑靴(14)之间的夹角为θ°；4)采用LS-DYNA分析右半部分的稳定性①支撑结构-围岩三维建模根据具体工程情况，围岩选取不同的直径；Y型支撑靴(4)右半部分的第一斜支撑撑靴(9)和第二斜支撑撑靴(14)呈θ°角紧贴在围岩壁上，此过程在三维软件中通过装配完成；②支撑结构-围岩有限元建模通过分析具体隧道围岩的特点，确定岩石的物理参数，确定岩石材料的动态损伤模型；对围岩和Y型支撑靴(4)进行网格划分，划分完网格之后，为围岩和Y型支撑靴(4)设定接触条件；在设定好接触条件后，根据具体...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍军周，孙晓龙，李广庆，吴瀚洋，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21