复合地层条件下盾构机刀盘力学性能分析

在同一区间掘进时需同时满足切削软土地层、土岩复合地层及全断面岩石地层的复合式盾构机越来越被广泛应用,刀盘作为复合式盾构机中直接参与隧道开挖的关键部件,其力学性能关系到整个隧道工程项目的顺利进行。以某地铁隧道工程项目为例,对其穿越的地质剖面做了3种地质条件分类,采用ANSYS有限元分析软件对刀盘进行静力学分析,结果表明:除土岩复合地质条件外,刀盘的最大等效应力均出现在内周连接板与面板连接处,土岩复合地层最大应力在牛腿与法兰连接处;刀盘最大变形均出现在刀盘边缘处,因该位置距离刀盘牛腿较远,因此在刀盘的设计时需考虑这些部位的加强,确保其应力和变形值处于合理的范围内。