肖　杨，杨其新，蒋雅君

(1.西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室，成都　610031; 2.西南交通大学土木工程学院，成都　610031)



隧道铣挖法铣挖参数数值模拟研究

肖杨1，2，杨其新1，2，蒋雅君1，2

(1.西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室，成都610031; 2.西南交通大学土木工程学院，成都610031)

基于PRO/E建立艾卡特ER1500-1XL铣挖头模型导入LS-DYNA中，选择DRUCKER-PRAGER本构模型模拟岩土材料，刚体模拟铣挖头进行铣削岩土仿真。通过数值模拟方法改变隧道铣挖法中铣削参数(吃刀深度，截割厚度，铣挖方式)，结合现场资料得到隧道铣挖规律。结果如下：(1)截齿荷载平均值差异不大时差异系数较大是截齿破坏的主要原因；(2)吃刀深度和垂直摆动速度与单位比能耗呈指数关系，加大吃刀深度比摆动速度对加大截割厚度更有效，截割阻力与截割厚度成线性关系；(3)铣挖尽量采用顺切，较为省力，延长截齿寿命。

隧道工程；铣挖法；铣挖参数；比能耗；LS-DYNA

目前我国山岭隧道建设主要以钻爆法为主，钻爆法对围岩的扰动大、爆破振动大，对下穿居民区等城市建筑物和水下施工的风险大[1]，煤炭系统引进的悬臂式需要1 100 V高压电力驱动，山岭隧道施工条件难以满足。对于城市地铁车站[2]，折返线等复杂断面[3]盾构机无法满足断面形式变化要求，钻爆法对周边影响太大。铣挖法自2002年进入中国，作为一种机械开挖方式，同煤炭系统的悬臂式掘进机截割过程类似，已经在两水隧道、浏阳河隧道[4]、重庆轨道交通3号线[2]、赵家湾隧道等工程中有所应用。……