Расчет параметров роторных механизированных проходческих щитов с учетом изменчивости свойств горных пород
Диссертация
Выявлено на основе анализа теорий прочности предпочтительность критерия Мора — Кулона для процесса разрушения пород и теории Г. А. Гениева для аналитического описания этого процесса. Разработана методика и проведено обоснование указанной нелинейной теории предельного напряженного состояния по данным авторитетных ученых В. В. Соколовского и М. М. Протодьяконова. Достоверность результатов… Читать ещё >
Содержание
- Основные результаты работы
- ГЛАВА 1. Обзор и анализ сооружения тоннелей механизированными щитами и тоннелепроходческими машинами (ТПМ)
- 1. 1. Современное состояние щитовой проходческой техники
- 1. 2. Неоднородность и изменчивость скальных горных пород
- 1. 3. Породоразрушающий инструмент тоннелепроходческих механизированных машин и щитов
- 1. 4. Выводы. Цели и задачи исследований
- ГЛАВА 2. Особенности разрушения скальных горных пород дисковой шарошкой
- 2. 1. Обзор и анализ методик по расчету механизированных щитов
- 2. 2. Расчетная схема взаимодействия скального грунта и дисковой шарошки
- 2. 3. Анализ теорий прочности и обоснование критерия прочности
- Мора — Кулона
- 2. 4. Теоретическое обоснование решения задачи внедрения режущей кромки шарошки в скальные горные породы забоя
- 2. 5. Анализ уравнений нелинейных огибающих предельных кругов
- Мора
- 2. 6. Выводы
- ГЛАВА 3. Дискретная модель шарошки произвольного профиля в роторных проходческих щитах
- 3. 1. Предельное напряженное состояние скальных грунтов при внедрении шарошки произвольного профиля в забой
- 3. 2. Разработка алгоритма решения задачи взаимодействия шарошки и горной породы
- 3. 2. 1. Построение поперечного профиля шарошки произвольного очертания
- 3. 2. 2. Разбивка трехмерной дискретной сетки внедрения шарошки в породу
- 3. 2. 3. Алгоритм расчета задачи взаимодействия шарошки и горной породы с определением параметров роторного органа щита
- 3. 3. Определение максимального интервала дискретной сетки с заданной погрешностью (тестовая проверка замены контактного предельного давления р на активное давление ц шарошки)
- 3. 4. Выводы
- ГЛАВА 4. Исследование посредством программы «018С-2» зависимости основных параметров роторного рабочего органа щита от действующих факторов и учет влияния изменчивости горных пород
- 4. 1. Программа «018С-2» расчета работы роторного рабочего органа щита с дисковыми шарошками произвольного профиля
- 4. 2. Исследование влияния действующих факторов на параметры роторного рабочего органа
- 4. 3. Условие прочности пород и методика учета влияния изменчивости их прочностных характеристик
- 4. 4. Статистическое решение задачи с примером расчета на заданную надежность
- 4. 5. Выводы
Список литературы
- Барон Л.И. Горно технологическое породоведение. — М.: Наука, 1977. -324 с.
- Барон Л.И. Коэффициенты крепости горных пород. — М.: Наука, 1972. — 176 с.
- Барон Л.И., Глатман Л. Б., Губенков Е. К., Разрушение горных пород проходческими комбайнами. Научно методические основы. Разрушение резцовым инструментом. М.: Наука, 1968 г.
- Барон Л.И., Глатман Л. Б., Загорский С. Л., Разрушение горных пород проходческими комбайнами. Разрушение шарошками. М.: Наука, 1969 г.
- Барон Л.И., Курбатов В. М. О показателе относительной хрупкости горных пород. Изв. АН СССР, ОТН, Металлургия и топливо, 1959, № 4.
- Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. М., «Высшая школа», 1961 г.
- Беккер М.Г. Введение в теорию систем местность — машина. М.: Машиностроение, 1973. 520 с.
- Беликов Б.П., Залесский Б. В., Розанов Ю. А., Санина Е. А., Тимченко И. П. Методы исследований физико-механических свойств горных пород. В сб.: Физико-механические свойства горных пород. М., Наука, 1964 г.
- Болотин В.В. Статистические методы в строительной механике. — М.: Стройиздат, 1961. 202 с.
- Болотин В.В. Применение методов теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. М.: Стройиздат, 1971. — 255 с.
- Бусленко Н.П. Метод статистического моделирования. — М.: Статистика, 1970.-112 с.
- Бут Э. Д. Численные методы. М.: Физматгиз, 1959. — 280 с.
- Валиев А.Г., Власов С. Н., Самойлов В. П. Современные щитовые машины с активным пригрузом забоя проходки тоннелей в сплошных инженерно-геологических условиях. Москва: Т. А. Инжиниринг, 2003 -70с.
- Вентцель Е.С., Теория вероятностей, Москва, 1992 г.
- Газиев Э.Г. Механика скальных пород в строительстве. М., Стройиздат, 1973 г.
- Гальянов A.B. Теоретические предпосылки количественной оценки изменчивости показателей. Изв. ВУЗов, Горный журнал, 1973, № 1.
- Гальперин М.И., Домбровский Н. Г. Строительные машины. М. Высш. школа, 1980.-344с.
- Гениев Г. А. Вопросы прочности массивных конструкций из бетона и каменных материалов. Сб. Строительные материалы Вып.4. Москва: ЦНИИС Госстроя СССР, 1969, с. 185−265.
- Гениев Г. А., Киссюк К. Н. Вопросы прочности массивных конструкций из бетона и каменных материалов // Сб. Строительные конструкции. Вып.4 // М.: ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко, 1969. 165 — 266 с.
- Гольденблат И.И., Копнов В. А. Критерии прочности и пластичности конструкционных материалов. М. 1968.
- Гудман Р. Механика скальных пород. М.: Стройиздат, 1987. — 232 с
- Гмурман B.C. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа, 1972. -368с.
- Грузоподъемные машины, Александров М. П. и др. М.: Машиностроение, 1986.-401с.
- Дандуров М.И. «Тоннели», М., Трансжелдориздат, 1952.
- Демешко Е.А., Мазурчик А. И. Проходческие щиты для сооружения тоннелей. Методические указания. М.: МИИТ 1987.-52с.
- Демешко Е.А. Расчеты усилий разрушения горных пород дисковыми шарошками роторных проходческих щитов.//В сб. науч. трудов ДИИТа -Днепропетровск: ДИИТ, 2001-С.290−300.
- Демешко Е. А. Слюсаренко В.Е. Пространственная дискретная модель шарошки произвольного профиля в роторных проходческих щитах.//В сб. науч. трудов Екатеринбург: 2004-с.
- Информационно технический проспект ф. Ловат (Канада).
- Информационно технический проспект ф. Херренкнехт (Германия).
- Информационно технический проспект ф. Мицубиси (Япония).
- Информационно технический проспект ф. Роббинс (США).
- Испытания электрооборудования проходческого комплекса KT 1−5.6 // В. А. Гарькавий, Б. Г. Комаристов и др. // Труды ЦНИИС, 1977, вып. 102, с. 104- 108.
- Каган A.A. Расчетные характеристики грунтов. — Москва: Стройиздат, 1985.-248 с.
- Картозия Б.А. Механика подземных сооружений. М. МГИ, 1981 г.
- Клоракян В.Х., Ходош В. А. Горнопроходческие щиты и комплексы. — М.: Недра 1977−326с.
- Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М.: Наука, 1970. — 720 с.
- Макаров О.Н., Меркин В. Е., «Транспортные тоннели и метрополитены», ТИМР, Москва, 1991г.
- Маковский В.Л. «Тоннели», М., Изд. АсиА СССР, 1948 г.
- Маковский В.Л. «Сооружение тоннелей и метрополитенов за рубежом», Труды ЦНИИС, Вып.26, Трансжелдориздат, 1957 г.
- Маковский В.Л., Межиев П. И., Демешко Е. А., «Исследование некоторых вопросов герметической щитовой проходки тоннелей в неустойчивой водоносной среде под большим гидростатическим давлением», Сообщение № 134 ВНИИ Трансп. Строительства, Москва, 1958 г.
- Маковский Л.В. Городские подземные транспортные сооружения. М. Стройиздат, 1985 г.
- Маковский Л.В. Перспективы развития транспортного тоннелестроения. М. Транспорт, 1991 г.
- Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести. — М.: Машиностроение, 1968.-400с.
- Маршак С.А., Самойлов В. П. Строительство подземных сооружений с помощью проходческих щитов: Учеб. для геолог. — строит, спец. ВУЗов. 5-е изд. стер. М.: Недра, 1967.-207с.
- Машины и оборудование для проведения горизонтальных и наклонных горных выработок. Под. ред. Б. Ф. Братченко. -М.: Недра, 1975. -416 с.
- Машины и оборудование для подземного строительства фирм Японии. Под. ред. H.H. Смирнова. М.: ТИМР, 1992. — 119 с.
- Медков Е.И., Березанцев В. Г., Гольдштейн М. Н., Царьков A.A., «Механика грунтов, основания и фундаменты», Транспорт, Москва, 1970г.
- Меркин В.Е., Маковский JI.B. Прогрессивный опыт и тенденции развития современного тоннелестроения М.:ТИМР, 1997.-192с.
- Механика горных пород и крепление горных выработок / Под ред. Л. Н. Насонова. Москва: Недра., 1969.-330с.
- Механика горных пород / Под ред. И. Н. Кацаурова. — Москва: Недра., 1981 .-166с.
- Механические свойства грунтов / Под ред. М. Н. Гольдштейна. — Москва: Стройиздат., 1971.-367с.
- Методические Указания «Проходческие щиты для сооружения тоннелей», М., МИИТ, 1987 г.
- Нильва В.В., Карамышев М. И. и др., «Строительство подземных сооружений», Москва, 1991 г.
- Основы технологии горного производства / Под ред.Я. Э. Некрасовского. -Москва: Недра., 1981.-200с.
- Проектирование строительства подземных сооружений / Под ред. B.JI. Попова. Москва: Недра., 1981.-285с.
- Протодьяконов М.М. Обобщенное уравнение огибающих к предельным кругам Мора. Доклад науч. корд. Совещания по исслед. Физ. мех. свойств горных пород. Москва: Инст. Горн. Дела 1961-С.З-18.
- Протодьяконов М.М. Материалы для урочного положения горных работ. 4.1. Изд- во ЦК горнорабочих СССР, 1926.
- Протодьяконов М.М. Давление горных пород на рудничную крепь. -Горный журнал, 1909 т. III, кн. 8.
- Ржевский В.В., Новик Г. Я. Основы физики горных пород. М., Наука, 1964 г. 60. «Руководство по сооружению перегонных тоннелей метрополитена», Москва, 1983 г.
- Руппенейт К.В. Некоторые вопросы механики горных пород. М.: Углетехиздат, 1954 г.
- Руппенейт К.В. Механические свойств горных пород. М.: Углетехиздат, 1956 г.
- Руппенейт К.В., Долгих М. А., Матвеенко В. В. Вероятностные методы оценки прочности и деформируемости гоных пород. М., Стройиздат, 1969 г.
- Руппенейт К.В., Шейнин В. И. Некоторые статистические задачи расчета подземных сооружений. М.: Недра, 1969 г.
- Соболь A.A. Метод Монте-Карло: Популярные лекции по высшей математике. 4-е изд. стер. М.: Наука, 1985.-80с.
- Современные проблемы механики скальных пород в энергетическом строительстве / Под ред. В. Г. Газиева. Москва: Энерготомиздат., 1986.-92с.
- Соколовский В.В. Статика сыпучей среды. Москва: Физматгиз, 1960.-243с
- Соколовский В.В. Плоское предельное равновесие горных пород // Изв. АН СССР, OTH, 1948, № 9.
- Справочник инженера-тоннельщика. Под редакцией Меркина В. Е., Власова С. Н., Макарова О. Н., М. Транспорт, 1993 г.
- Справочник по инженерной геологии. Отв. ред. М. В. Чуринов. М.: Недра, 1974.-325 с.
- СНиП-П-44−78. Тоннели железнодорожные и автодорожные. М: Стройиздат, 1978.-21с.
- Строительство подземных сооружений. Справочник. — М.: Недра, 1990 — 384 с.
- Строительные машины. ч.1. Домбровский Н. Г. и др. М.: Машиностроение, 1976.-391 с.
- Терцаги К. Теория механики грунтов, М., Госстройиздат, 1961 г.
- Теория пластичности бетона и железобетона / Г. А Гениев, В. Н. Киссюк, Г. А. Тюпин и др. Москва: Стройиздат, 1974.-316с.
- Тимошенко С.П., Дж. Гере, «Механика материалов», Мир, Москва, 1976 г.
- Тоннели и метрополитены / В. П. Волов, С. Н. Наумов, А. Н. Пирожкова и др. Москва: Транспорт, 1975.-552с.
- Тоннели и метрополитены / В. Г. Храпов, Е. А. Демешко, С. Н. Наумов и др. — Москва: Транспорт, 1989.-286с.
- Тоннельные машины и тоннельный транспорт. Киселев С. Н., Часовитин П. А. и др. М.: Транспорт, 1976 — 288 с. 80. «Тэннеру то тика» № 1, Т.19.1988.-С. 7−11 (Яп.)81. «Тэннеру то тика». № 3.т.20,1989.-С27−32(Яп.)82. «Тэннеру то тика». № 4.т.20,1989.-С41−47(Яп.)
- Туренский Н.Г., Ледяев А. П. «Строительство тоннелей и метрополитенов. Организация, Планирование, Управление», М., Транспорт, 1992 г.
- Турчанинов И.А., Медведев Р. В. Комплексное исследование физических свойств горных пород. JL, Наука, 1973.
- Филоненко-Бородич М. М. Механические теории прочности. М. 1961.
- Хан Г., Шапиро С., Статистические модели в инженерных задачах, М., Мир, 1969 г.
- Херренкнехт М., Бапплер К. Новейшие достижения в развитии механизированных щитов. Международная науч практ. Конференция «Тоннельное строительство России и стран СНГ в начале века — опыт и перспективы». М.:2002г.
- Ходош В.А., Власов В. Н. Мировой технический уровень щитового способа сооружения тоннелей // Метрострой, 1990, № 3, с. 31−33.
- Шекари Язди А. Выбор оптимальных технических решений при щитовой проходке тоннелей в инженерно-геологических условиях, характерных для Ирана. Автореферат на соискание уч. ст. к. т. н. М.: МИИТ, 2001,24 с.
- Эткин С.М., Симоненко В. М., «Сооружение подземных выработок проходческими щитами», Недра, Москва, 1980.
- Berry N.S.M., Brown Y.W. Performance of full facers on Kielder Tunnels. Tunnels and Tunneling, July 1997. c. 35 — 39.
- Tunnels and Tunneling, 1998.
- Tunnels and Tunneling, 2000.
- Tunnels and Tunneling, 2002
- Tehran Main Drain, bu M.Smith.// World Tunneling, 1999, V. 12, № 2. c. 57 — 60.
- TUNNELLING '91, Institution of mining and metallurgy, 1991r.
- World Tunnelling, May 1997.6/ ¦¦05−5/313 ¿-т
- Министерство Путей Сообщения Российской Федерации Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)1. На правах рукописи
- Слюсаренко Валерий Евгеньевич
- Расчет параметров роторных механизированных проходческих щитов с учетом изменчивости свойств горных пород (том II)