《表3 前盾前伸刀盘可降低驱动扭矩量计算成果》

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《引洮供水一期工程长隧洞TBM施工关键技术及实践》

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盾体前盾上部前伸“刀盘戴帽”防护措施是最重要的优化技术改造，刀盘盘体外露面积减小，坍塌体主要由前伸盾支撑，盾体下部敞开进碴，对有效降低刀盘上部围岩坍塌体“压刀盘”荷载，使刀盘与坍塌体摩擦阻力矩小于驱动扭矩，进而防止刀盘被压及被卡作用成效显著。出口工作面设备优化改造时，在前盾盾体上部切口212.0°范围外部增设前伸护盾，前伸量（即刀盘防护长度）560.0mm，掘进洞径增加90.0mm，由Ф5.75m增至最大Ф5.84m，边刀改为加高撕裂刀，如图4所示。并重点对盾体前伸后刀盘可降低驱动扭矩量，以及前伸盾结构进行了三维有限元分析计算研究，成果见表3。坍塌体荷载为0.1MPa（塌落高度约4.5m）时，可降低驱动扭矩392.0kN·m；前伸盾可承受最大荷载2.0MPa，相应位移5.0mm。盾体全新设计前盾直接采取上部212.0°范围前伸400.0mm型式，正常洞径仍为Ф5.75m，边刀扩挖最大洞径Ф5.85m，如图5所示。