旋挖切削土阻力的理论分析与试验研究

›› 2007, Vol. 28 ›› Issue (12): 2666-2670.

旋挖切削土阻力的理论分析与试验研究

郭峰¹，赵伟民²，李瑰贤¹

1 哈尔滨工业大学机电工程学院 150006；2 大庆石油学院&日本爱媛大学土木施工研究室

收稿日期:2005-11-22 出版日期:2007-12-10 发布日期:2013-10-18
作者简介:郭峰，男，1977年生，硕士，主要从事旋挖钻机与岩土掘削理论研究

Theoretic analysis and experimental study of soil rotary cutting resistance

GUO Fing¹, ZHAO Wei-min², LI Gui-xian¹

1 Harbin Institute of Technology, Harbin 150006, China； 2 Daqing Petroleum Institute, Daqing, China & Faculty of Engineering, Ehime University, Japan

Received:2005-11-22 Online:2007-12-10 Published:2013-10-18

摘要/Abstract

摘要： 在传统土的平面切削理论基础上，提出了土的旋挖切削模型，推导出旋挖切削土阻力公式，公式考虑了孔壁内侧剪切破坏和实际切削角减小等问题。采用多种刀具对砂土进行大量旋挖试验，以测得不同刀具在改变切削角时的旋挖切削阻力。通过试验与理论分析结果比较，证明了理论公式的正确性。研究发现，切削阻力与切削角呈非线性关系，并且不同土质有不同的最佳切削角；不带刀齿的刀具切削阻力大于有齿刀具，而且受切削角影响较大。

关键词: 旋挖切削模型, 阻力公式, 试验研究

Abstract: A three-dimensional model to predict soil rotary cutting resistance is established besed on the traditional straight soil cutting theory; and the formula is given to calculate the resistance. The model considered the lateral shear failure; and true cutting angle is smaller than tool angle. In order to check the model, test were conducted using different tools in sandy soil; the torque during the expressional test has been gained. The calculated values value fit well with the observed values. The result showed that the nonlinear relationship between the cutting angle and resistance varies for different soil, which optimized cutting angle is existent for different soil. The toothless tool have larger cutting resistance and more sensitive to the cutting angle than the ones with teeth.

Key words: rotary cutting model, resistance formula, expressional study

中图分类号:

TU 413.9

郭峰，赵伟民，李瑰贤 . 旋挖切削土阻力的理论分析与试验研究[J]. , 2007, 28(12): 2666-2670.

GUO Fing , ZHAO Wei-min , LI Gui-xian . Theoretic analysis and experimental study of soil rotary cutting resistance[J]. , 2007, 28(12): 2666-2670.

参考文献

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[1]	刘钟, 张楚福, 张义, 吕美东, 许国平, 陈天雄, . 囊式扩体锚杆在宁波地区的现场试验研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 295-301.
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[7]	雷勇，尹君凡，陈秋南，杨威,. 基于极限分析法的溶洞顶板极限承载力研究[J]. , 2017, 38(7): 1926-1932.
[8]	刘海涛，周辉，胡大伟，张传庆，渠成堃，汤艳春，. 含层理砂岩热膨胀系数的试验研究[J]. , 2017, 38(10): 2841-2846.
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[7]	冯学敏，陈胜宏，李文纲. 岩石高边坡开挖卸荷松弛准则研究与工程应用[J]. , 2009, 30(S2): 452 -456 .
[8]	樊恒辉，高建恩，吴普特，娄宗科. 基于黄土物理化学性质变化的固化土强度影响因素分析[J]. , 2011, 32(7): 1996 -2000 .
[9]	康永刚，张秀娥. 岩石蠕变的非定常分数伯格斯模型[J]. , 2011, 32(11): 3237 -3241 .
[10]	曹亮，刘文白，李晓昭，赵晓豹，李业勋. 基于数字图像的砂土压缩变形模式的试验研究[J]. , 2012, 33(4): 1018 -1024 .