[發(fā)明專利]一種計(jì)算矩形隧道掘進(jìn)機(jī)局部開(kāi)倉(cāng)工作面殘余支護(hù)壓力的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210114764.8
• 申請(qǐng)日: 2022-01-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114417479A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉維;俞淼;史培新;唐強(qiáng);賈鵬蛟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/13
• 分類號(hào): G06F30/13;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

1.一種計(jì)算矩形隧道掘進(jìn)機(jī)局部開(kāi)倉(cāng)工作面殘余支護(hù)壓力的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）建立矩形隧道掘進(jìn)機(jī)局部開(kāi)倉(cāng)條件下的模型，所述模型為六塊體結(jié)構(gòu)，包括下部模型和上部模型；下部模型對(duì)應(yīng)為隧道工作面前方土體區(qū)域，上部模型對(duì)應(yīng)為下部模型土體區(qū)域的上覆土體；

所述下部模型為楔形體的三塊體結(jié)構(gòu)，其中，位于中間的一塊為滑動(dòng)塊體，對(duì)應(yīng)為工作面的中部局部開(kāi)倉(cāng)失去支護(hù)力的區(qū)域，另兩塊受力塊體對(duì)稱位于滑動(dòng)塊體的兩側(cè)，對(duì)應(yīng)為工作面中承受掘進(jìn)機(jī)殘余支護(hù)應(yīng)力的區(qū)域，下部模型楔形體的頂面呈等腰梯形狀，等腰梯形的下底對(duì)應(yīng)為工作面的寬度L，上底對(duì)應(yīng)為開(kāi)倉(cāng)失去支護(hù)力的區(qū)域的寬度B，楔形體的高度對(duì)應(yīng)為工作面的高度D；

所述上部模型為棱柱體的三塊體結(jié)構(gòu)，其中，位于中間的一塊四棱柱狀塊體疊加于下部模型的滑動(dòng)塊體上，另兩塊三棱柱狀塊體分別疊加于下部模型的受力塊體上，上部模型棱柱體的高度對(duì)應(yīng)為隧道埋深C；

（2）由施工信息或現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量獲取如下數(shù)據(jù)：隧道的工作面高度D，工作面寬度L，隧道埋深C，開(kāi)倉(cāng)區(qū)域?qū)挾?Italic>B；由地勘資料獲取如下參數(shù)：土體重度，土體抗剪有效內(nèi)摩擦角，土體有效粘聚力；

（3）按公式（1）計(jì)算得到殘余支護(hù)壓力s：

（1）

式（1）中，、分別按公式（2）和（3）計(jì)算得到：

（2）

（3）

式（2）和（3）中，

,

，

；

其中，為滑動(dòng)塊體底部滑動(dòng)面與隧道前進(jìn)方向水平面的夾角，為30°~80°；為下部模型楔形體頂面等腰梯形的底角，；為側(cè)壓力系數(shù)，； R為上部模型的四棱柱狀塊體的體積與其四周側(cè)面積之比，。