力学与实践

作者：韩成, 张康成, 陈振宇, 彭赐彩, 张魁,

关键词：隧道掘进机, 激光钻孔, 滚刀, 模拟试验, 侵入试验,

针对隧道掘进机（tunnel boring machine，TBM）掘进“三高”（高承载压力、高强度、高石英含量）等极端地层时，其滚刀综合切削性能低下的问题，本文提出了激光辅助破岩方法来提高滚刀破岩效率，并给出了仿真建模方法来降低激光辅助滚刀破岩前瞻性研究的风险和试验成本。以激光钻孔辅助缩尺滚刀贯入花岗岩为例，在给定孔-孔距为2 mm时进行了不同刀-孔距下的协同仿真和试验，针对岩石的宏观破碎、破岩载荷和比能量，讨论了其可行性和有效性。结果显示，激光孔的存在有利于滚刀破岩，且刀孔距为5 mm时效果最佳。

来源：2025年第1期

《力学与实践》期刊编辑部

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