盾構機選型計算書

1、設計依據(jù)：1. 廣州市軌道交通五號線工程區(qū)莊至動物園南門區(qū)間詳細勘察階段巖土勘察報告2. 廣州市軌道交通五號線工程動物園南門至楊箕區(qū)間詳細勘察階段巖土工程勘察報告3. 廣州市軌道交通五號線首期工程（滘口至文沖段）設計技術要求4. 廣州市軌道交通五號線首期工程（滘口至文沖段）區(qū)莊站至動物園站區(qū)間招標設計及投標 設計文件5. 廣州市軌道交通五號線首期工程（滘口至文沖段）動物園站到楊箕站區(qū)間招標設計及投 標設計文件6. 廣州市軌道交通五號線首期工程（滘口至文沖段）施工圖設計結(jié)構防水工程技術要求 7廣州市軌道交通五號線 區(qū)莊站動物園站楊箕站區(qū)間 盾構工程設計合同 8.廣州市地鐵五號線總包總體部下發(fā)的工

2、作聯(lián)系單9.采用規(guī)范：1）人民防空工程設計規(guī)范 （GB50225-1995 ）2）盾構法隧道施工與驗收規(guī)范 （GB50446-2008 ）3）建筑結(jié)構荷載規(guī)范 （GB50009-2001 ）4）地鐵設計規(guī)范 （ GB50157-2003 ）5）混凝土結(jié)構設計規(guī)范 （GB50010-2002 ）6）地下工程防水技術規(guī)范 （GB50108-2001 ）7）鐵路隧道設計規(guī)范 （TB10003-2005 ）8）建筑抗震設計規(guī)范 （GB50011-2001 ）9）錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范 （ GB50007-2002 ）10）建筑地基基礎設計規(guī)范 （GB50007-2002 ）11）鐵路橋涵設計基本規(guī)

3、范 （TB10002.12005）12）地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范 （GB502991999）2003 年版13）其他相關規(guī)范、規(guī)程工程概況本工程含區(qū)莊站動物園站及動物園站到楊箕站兩個盾構區(qū)間，盾構始發(fā) 井設于楊箕站，盾構機于動物園站過站，盾構吊出井設于區(qū)莊站東側(cè)。兩區(qū) 間均屬珠江三角洲平原，沿線路面交通繁忙，為密集的建筑物、高架橋樁基 區(qū)，地下管線密布。動物園站楊箕站區(qū)間隧道下穿內(nèi)環(huán)放射線黃埔大道A2標以及內(nèi)環(huán)梅東中山立交樁基，同時距東風廣場會所及環(huán)風變電樁基較近。對該區(qū)間 鄰近建（構）筑物基礎的具體處理措施見廣州市軌道交通五號線首期工程 （ 滘口至文沖段 ）施工圖設計動物園站楊箕站區(qū)間樁基

4、拖換及地層加固施工 圖設計分冊。動物園站楊箕站盾構區(qū)間為東風路、梅花路、梅東路和中山一路，到 達楊箕站。該區(qū)間線路包括直線段和 2段半徑為R200m（左線為 R206）和R300 （左線為R285m）。 盾構 隧道區(qū)間起 止里 程： Y （ Z ） DK12+811.839 YDK13+792.069 （ ZDK13+793.027 ），右線長度為 980.230m，左線長度為 981.188m。工程地質(zhì)與水文地質(zhì)1. 工程地質(zhì)概述1）巖土分層情況 區(qū)莊站動物園站楊箕站區(qū)間均屬珠江三角洲平原， 前者地勢平坦， 后者略 有起伏。兩區(qū)間主要層相似， 主要有人工填土層、 沖洪積成因的淤泥及淤泥質(zhì)層、

5、 粉細砂層、中粗砂層、（粉質(zhì)）粘土層、殘積成因的粉質(zhì)粘土層，總厚度為 3.0 19.5m，下伏基巖為白堊系上統(tǒng)大塱山組黃花崗（ K2d 2）的泥質(zhì)粉砂巖、含礫石 粉巖等，其分布詳見“地質(zhì)縱斷面圖” 。2）地質(zhì)構造及地震烈度 兩區(qū)間沿線大地構造均屬天河向斜的軸部， 巖層東西走向并向東尖滅， 傾向近 北，傾角較為平緩，兩區(qū)間地質(zhì)構造簡單，未發(fā)現(xiàn)斷裂構造，場地相對穩(wěn)定，抗 震設防烈度 7度。3）隧道穿越的工程地質(zhì) 兩區(qū)間地層物理力學指標見附表 1，隧道穿越的巖石主要為強風化帶 <7>、巖 石中風化帶 <8>、巖石微風化帶 <9>及巖石全風化帶 <6>。

6、圍巖類別劃分按現(xiàn)行 地 下鐵道、輕軌交通巖土工程勘察規(guī)范 （GB50307-1999）進行： 類圍巖：包括人工填土層 <1>、砂層 <3-2>、淤泥質(zhì)土 <4-2> 類圍巖：包括沖洪積土層 <4-1>、殘積可塑土層 <5-1>、殘積硬塑土層 <5-2>、 類圍巖：包括巖石全風化層 <6>、巖石強風化層 <7>； 類圍巖：包括巖石中風化層 <8>； 類圍巖：包括巖石微風化層 <9>； 兩區(qū)間隧道穿越的地層圍巖類別為類類， 以類和類為主， 其間沒有不 良的地質(zhì)現(xiàn)象，但是下列特點值

7、得關注：（1）粉細砂層或泥質(zhì)粉砂巖區(qū)，屬于軟質(zhì)巖，泥質(zhì)成分含量高，強度低， 節(jié)理較為發(fā)育，遇水時軟化，強度降低甚至崩解。（2）沿線穿越地層為紅層區(qū)， 其巖層都存在遇水軟化現(xiàn)象。 這是廣州地區(qū) 紅層風化帶的典型特征。同時在紅層區(qū)的另一個特點為軟弱夾層分 布，即在中風化或微風化巖層中發(fā)育強風化透鏡體， 造成同一剖面中 上下巖層強度差別大， 出現(xiàn)風化不均現(xiàn)象， 夾層的出現(xiàn)與巖性、 裂隙 發(fā)育程度和地下水等多種因素有關， 即在軟弱夾層區(qū)一般是裂隙發(fā)育 區(qū)，因此基巖裂隙水相對較大。2. 水文地質(zhì)狀況 兩區(qū)間沿線的地層結(jié)構屬于二元類型，即上部的第四系地層與下部的白堊紀 風化巖層，因此兩區(qū)間地下水類型也主要

8、分為兩大類型。上層滯水：主要在上部的雜填土或素填土層當中。 巖基裂隙水：主要分布在第四系地層之下的白堊系陸相沉積的破碎的基巖裂 隙中，水量的大小與基巖的裂隙發(fā)育程度及裂隙的連通性有關， 基巖裂隙水同時 具有承壓水的性質(zhì)。地下水對地鐵構筑物中的混凝土結(jié)構無腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構中的鋼筋 無腐蝕性，對鋼結(jié)構有弱腐蝕性。設計原則與主要技術標準1. 設計原則1）設計應滿足施工、運營、城市規(guī)劃、抗震、人防、防水、防火、防迷流的要求，以滿足各項功能要求。2）依據(jù)周圍環(huán)境、 建（構）筑物基礎和地下管線對變形的敏感程度， 采用妥善可靠的方案和技術措施，將隧道施工、樁基托換等引 起的地面沉降和隆起量控制在規(guī)范

9、允許的范圍內(nèi)，確保建（構） 筑物正常使用不受影響。3）隧道橫斷面內(nèi)凈空尺寸設計在建筑限界的基礎上再考慮適當?shù)?余量，以滿足施工誤差、測量誤差、不均勻沉降以及結(jié)構變形4）結(jié)構計算模式的確定， 除符合結(jié)構的實際工作條件外， 尚應能反 映結(jié)構與周圍地層的相互作用。結(jié)構設計應符合強度、剛度、 穩(wěn)定性、抗浮和裂縫開展寬度驗算的要求，并滿足施工工藝的 要求。5）裝配式構件的尺寸必須考慮加工、 運輸和施工的方便， 接頭設計 滿足受力、防水和耐久性的要求。6）為便于管片制作、 安裝的系列化、 定型化和規(guī)范化， 通過規(guī)模效 益達到節(jié)省投資的目的，管片設計根據(jù)各區(qū)間段隧道的埋置深 度、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，采用

10、分段設計、綜合設計、分 類統(tǒng)一的原則。7）區(qū)間結(jié)構設計應盡量減少施工中和建成后對環(huán)境造成的不利影 響，并盡可能考慮城市規(guī)劃引起的周圍環(huán)境的改變對地下鐵道 結(jié)構的影響。2. 主要技術標準1）結(jié)構安全、抗震、人防、防水技術標準（1）結(jié)構安全等級一級（2）抗震設防烈度，抗震等級三級；（3）人防抗力等級六級；（4）防水等級二級；2）設計使用年限為 100 年3）線路（ 1） 線路平面：雙軌，規(guī)矩 1435mm，正線最小允許平面曲線半徑 200m （困難情況下 150m）。（2） 線路縱斷面：區(qū)間最大允許坡度 50（困難情況下 55），正 線最小豎曲線半徑 5000m（困難情況下 3000m。4）限界

11、盾構隧道建筑限界為 5100mm，結(jié)合已有盾構機選型要求，采用內(nèi)徑為 5400的盾構管片。5）地面沉降控制除部分特定情況需要考慮更為嚴格的控制值， 地面沉降應控制在 -30mm 以 內(nèi)，在任何情況下最大允許隆起量為 +10mm，建筑物的不均勻沉降應小于 有關范圍的規(guī)定值。6）混凝土材料（1） 管片混凝土強度等級最小應為 C50，抗?jié)B等級 S12；（2） 洞門混凝土等級不低于 C30，抗?jié)B等級 S10；（3）聯(lián)絡通道初襯采用 C20 早強焊混凝土，二襯模筑等級不低于 C30，抗?jié)B等級 S10。7）鋼材（1） 鋼筋等級 HPB235、HRB335 級；（2） 管片連接螺栓性能等級 6.8 級；（3

12、） 預埋件剛才等級 Q235 級。8）最大裂縫寬度結(jié)構裂縫寬度不大于 0.2mm，且不得有貫通裂縫。9）聯(lián)絡通道兩單線隧道之間，當隧道貫通長度大于 600m 時設聯(lián)絡通道，通道兩端設雙 開啟的甲級防火門。10）管片變形管片直徑變形控制在 4D0（D0 為管片外徑）以內(nèi)，環(huán)縫張開不大于 2mm （變形縫處于不大于 3mm），縱縫張開不大于 2mm。11）抗浮驗算結(jié)構在不考慮表面摩擦力時抗浮安全系數(shù)不小于 1.05，考慮表面摩擦力時不 小于 1.15。盾構機選型盾構隧道的成功與否 ,關鍵之一是選擇好適合地層特征的盾構機。由于盾構機既要穿過 巖層 ,又要通過軟土層 ,這要求盾構機對地層要具有較廣的適

13、應性。盾構機除了要求具有一般 軟土地層的所需軟土 EPB（ 土壓平衡盾構機 ） 的配置外 ,還需要具備硬巖 TBM（ 硬巖掘進機 ） 的 特征。動物園楊箕區(qū)間選用德國海瑞克公司生產(chǎn)的復合式盾構機,它除具備有 EPB 的特性外,主要特點是其推力及扭矩大小、刀盤材料和刀具的組合上具有足夠的破巖能力。a. 盾構外徑 D D0 2(X t) X：盾尾間隙 X X1 X 2盾構在曲線上施工和修正蛇行時必須的最小富裕量X1X112(RD20)D0 2(R D20 )2L2L ：盾尾覆蓋的襯砌長度， L=2200mmR：最小曲線半徑， R=199862mmD0 ：管片外徑， D0 =6000mm（ 管片內(nèi)徑

14、取 5400mm，厚度為 300mm）1 6.06.0 22X1(199.862 ) (199.862)2 2.22 =0.006m=6mm2 22根據(jù)管片組裝時的富余量 X2考慮到管片本身的尺寸誤差、拼裝的精度、盾尾的偏移等，通常要再取一定的富裕量。各國相近尺寸盾構機外徑常用的盾尾間隙(常用 20mm40mm )此處取 X2 =30mmX X1 X2 =6mm+30mm=36mm考慮到安裝盾尾密封要占有一定的間隙， 管片拼裝時可能出現(xiàn)錯臺等因素， 參照國內(nèi)外同類 工程的實驗經(jīng)驗，本盾構機盾尾間隙選取 X 40mm 36mmb 盾構厚度 t盾構厚度根據(jù)其尺寸及所受的地層壓力而定， 在滿足強度、

15、 剛度的條件下， 盡可能的?。?類比國內(nèi)同類工程的實際經(jīng)驗，經(jīng)過計算，本臺盾構機的選取盾殼厚度 a=50mm盾尾板的厚 度為 b=30mm 盾尾厚度 t=a+b=80mm盾構尾部的外徑為： D=6000+2 ×( 40+80) =6240 為減少盾構機推進時的阻力，將盾構機設計成前部稍大，后部稍小。 故：盾構支撐環(huán)外徑為： 6250mm盾構切口環(huán)外徑為： 6260mm 刀盤開挖直徑為： 6290mm二盾構機長度盾構長度的初步確定依據(jù)鉸鏈型盾構長度與切口環(huán)、 支撐環(huán)、 盾尾長度及管片寬度有關。 也 與盾構機的靈敏度有關， 盾構機的靈敏度決定著盾構機的方向控制能力及推進的穩(wěn)定性。 靈 敏

16、度值愈小，盾構機推進的蛇行現(xiàn)象越嚴重， 但盾構機調(diào)整方向越容易；靈敏度值越大，其 方向穩(wěn)定性越好，但彎道推進超挖量大。 考慮到本標段的地質(zhì)特點，根據(jù)經(jīng)驗，靈敏度參考 值選偏小值，為：D>6m時，L a 0.75D式中： La 為盾構機到鉸鏈中心的長度D 為盾構機的外徑 D=6240mmLa =0.75D=0.75 × 6240=4680選取 La =5027mm盾尾計算：長度： Lb = Li C Ls C L p式中： Li 為安裝千斤頂?shù)拈L度， Li =350 450mmL s為管片寬度， Ls =1200mmLp 為安裝盾尾密封材料的長度，取 L p =865mmC為管片

17、組裝的余量 C=500C 為其他余量， C =25 50mmMin ： Lb =350+500+1200+25+865=2940mmMax ： Lb =400+500+1200+50+865=3015mm所以， Lb =2940 3015mm，取 Lb =2950mmL= La + Lb =7977mm盾構重量：類比同類工程，本盾構機的重量選取為 340t 盾構機的推力和扭矩計算 盾構機的推力和扭矩計算包括軟土和硬巖兩種情況進行。 計算圖示如下圖：盾構開挖軟土地層中推力與扭矩的計算地層參數(shù)按 <6>巖層全風化帶選取，由于巖土中基本無水，所以水壓力的計算按水土合算考 慮。選取可能出現(xiàn)

18、的最不利受力情況埋深斷面進行計算。根據(jù)線路的縱剖面圖，<6>層埋深不大，在確定盾構機拱頂處的均布圍巖豎向壓力Pe 時，可直接取全部上覆土體自重作為上 覆土地層壓力。 盾構機所受壓力：Pe = h+ P0P01 Pe G /DLP1 = Pe ×P2 =( Pe +D )×式中：為水平側(cè)壓力系數(shù)， =0.47 h為上覆土體厚度， h=12.9m3 為土的容重， =1.94t/ m3G為盾構機重量， G=340tD 為盾構機外徑， D=6240mm L為盾構機長度， L=7977mm P0 為地面上置荷載， P0 =2t/ m2P01 為盾構機底部的均布壓力P1為盾

19、構機拱頂處的側(cè)向水土壓力P2 為盾構機底部的側(cè)向水土壓力2Pe = h+ P0 =1.94 × 12.9+2=27.026t/ m22 P01 Pe G / DL =27.026+340/6.24 ×7.977=34 t/ m2P1= Pe × =27.026×0.47=12.72 P2=( Pe+D)×=(27.026+1.94×6.24)×0.47=18.4 t/m 盾構機推力計算盾構的推力主要由以下五部分組成：F F1 F2 F3 F4 F5式中： F1 為盾構外殼與土體之間的摩擦力F2為刀盤上的水平推力引起的推力F3

20、為切土所需要的推力F4為盾尾與管片之間的摩擦力F5為后方臺車的阻力F1 =1/4 ( Pe+ P01+ P1 + P2 ) DL 式中：土與鋼之間的摩擦系數(shù)，計算時取 =0.3F1 =1/4 ( 27.026+34+12.7+18.4 )× 6.24×7.977×0.3×3.14=1079.93t 2F2=/4( D2 Pd )式中： Pd 為水平土壓力，Pd =( h+D/2 )2 Pd =0.47×1.94(12.9+6.24/2 )=14.60t/ m22F2 =3.14/4 ×( 6.242 ×14.60)=446.

21、26t2F3 = /4( D C)式中： C為土的粘結(jié)力， C=4.5 t/ m22F3 =3.14/4×( 6.242 ×4.5)=137.55tF4 Wcc式中： Wc 為兩環(huán)管片的重量（計算時假定有兩環(huán)管片的重量作用在盾尾內(nèi)，當管片容重為32.5 t/ m3 ）管片寬度按 1.2m記時，每環(huán)管片的重量為：3D0 2 d 22.5 t/ m × 1.2m× ( ) - ( ) 22式中：D0 為管片外徑； D0 =6.0md為管片內(nèi)徑； d=5.4m既為：3 6.0m 2 5.4m 22.5 t/ m3 × 1.2m× ()2-

22、() 2 =16.11tc 取0.3，則 F4=16.11×2× 0.3=9.67tF5=Gh*sin+ g *Gh *cos式中：Gh 為盾尾臺車的重量 Gh 160t；為坡度， tan =0.025g 為滾動摩阻， g =0.05F5 160t× 0.025+0.05 × 160×1=12.00t綜上；盾構總推力為 1685.41t 盾構的扭矩計算：盾構配備的扭矩主要由以下九部分組成。在進行刀盤扭矩計算時M M1 M 2 M 3 M 4 M 5 M6 M 7 M 8 M 式中： M1 為刀具的切削扭矩M 2 為刀盤自重產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩M3 為

23、刀盤的推力荷載產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)扭矩M 4 為密封裝置產(chǎn)生的摩擦力矩M 5 為刀盤前表面上的摩擦力矩M 6 為刀盤圓周面上的摩擦力矩M 7 刀盤背面的摩擦力矩M 8 刀盤開口槽的剪切力矩M 9 為刀盤土腔室內(nèi)的攪動力矩a刀具的切削扭矩 M 1R0M1Chrdr0M1 2 (Cr hmaxR02)式中： Cr ：土的抗剪應力；2Cr C Pd tan =4.5+14.6 ×tan20=9.8 t / m2hmax：刀盤每轉(zhuǎn)的最大切削深度，hm ax=8cm/轉(zhuǎn)R0 ：最外圈刀具的半徑， R0 =3.14m1 2 2M1 (9.8 8 10 2 3.142) 3.86t* m12b. 刀盤自重產(chǎn)

24、生的旋轉(zhuǎn)力矩 M 2 GR g式中： G：刀盤自重，計算時取刀盤的自重為 G=55tR ：軸承的接觸半徑，計算時取為 R=2.6mg : 滾動摩擦系數(shù)，計算時取為g =0.004M 2 55 2.6 0.004 0.57t * mc刀盤的推力荷載產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)扭矩M 3M 3WpRg z式中：Wp ：推力荷載：刀盤封閉系數(shù)， =0.70Rg :軸承推力滾子接觸半徑， Rg =1.25mWp = Rc2PdRc :刀盤半徑， Rc =3.142Pd ：水平土壓力， Pd =14.6t/ m22Wp 0.70 3.142 14.6 316.4tM3 =316.4×1.25×0.00

25、4=1.58t*md密封裝置產(chǎn)生的摩擦力矩M 4M4mF( n1Rm1n2Rm2)式中： m ：密封與鋼之間的摩擦系數(shù)， m =0.2F：密封的推力， n1=3 n2 =3Rm1、 Rm2 ：密封的安裝半徑， Rm1 =1.84m Rm2 =2.26m22M 4=2 ×0.2×0.15×(3×1.84 +3× 2.26 ) =4.80t*m e刀盤前表面上的摩擦力矩 M 5M5 23(pR3Pd )3式中： ：刀盤開口率， =0.30p ：土層與刀盤之間的摩擦系數(shù)，p =0.15R：刀盤半徑， R=3.195mM5 2 (0.30 0.15 3

26、.143 14.52) 41.96t *m f刀盤周圍圓面上的摩擦力矩 M 62M 6 2 R2BPz p式中： R ：刀盤半徑， R=3.145mB ：刀盤寬度， B=0.775mPz ：刀盤周圍土壓力2Pz (Pe P01 P1 P2 ) / 4 =23.03t/ mM6 2 3.14 3.145 2 0.775 23.03 0.15 166.30t * m g刀盤背面的摩擦力矩 M 7M7 2/3(1 ) R3 p 0.8Pd M 7 2 / 3( 0.70 3.14 3.1453 0.15 0.8 14.6) 79.86 h刀盤開口槽的剪切力矩 M 8M 8 2 C R383式中： C

27、 ：土的抗剪應力，因碴土飽和含水，故抗剪強度降低，可近似地取 2C=0.01Mpa=1t/ m2 ，=5°2C C Pd tan =1+14.6× tan5°=2.28t/ m23M8=2/3×3.14×2.28× 3.145 ×0.30=44.54t*mi刀盤土腔室內(nèi)的攪動力矩 M 9M 9 2 ( R12 R22) L C式中： d1:刀盤支撐梁外徑， d1=4.8md 2 ：刀盤支撐梁內(nèi)徑， d2 =3.84mL ：支撐梁長度， L=0.8m22M9=2×3.14×( 2.42 1.922 )

28、15; 0.8×2.27=23.65刀盤扭矩為 M1 M 9之和M=3.86+0.57+1.58+4.80+41.96+166.3+79.86+44.54+23.65=367.12t*m盾構在硬巖中掘進時的推力與扭矩的計算地層參數(shù)按照 <9>層選取， <9> 層為紅層微風化帶 盤形單刃滾刀的參數(shù)如下：直徑刃腳 每轉(zhuǎn)切深 刀盤直徑d=43.2cm(17英寸 )， R=21.6cm=60°h=1cmD=6.24m盤形滾刀刀間距Bm =2htan /2式中：為巖石的自然破碎角，查表選取 =155Bm =2×1× tan155°

29、/2=9.5cm10cm1 盾構推力計算 硬巖具有完全自穩(wěn)能力。在硬巖中掘進時，盾構機的拱頂、兩側(cè)、底部所受的 壓力均很小，對盾構機的推進影響不大，盾構機的推力主要消耗在滾刀貫入巖石所 需的推力上，所以可以近似的把滾刀貫入巖石的力看成盾構機的推力，其在選取盾 構機推力的富余量時進行統(tǒng)籌考慮。根據(jù)力平衡原理和能量守恒原理計算盤形滾刀的滾壓推力， 每個盤形滾刀的推 力F總 mF力式中： F力 為單個滾刀貫入巖石所需要的力m為刀盤上安裝的盤形滾刀（單刃）的數(shù)量F力 4 KdR壓（ ri ）0.5（ i ）1.4h 2Rh h2tg力 3 d 壓 1.5 35 2式中： Kd 為巖石的滾壓系數(shù)，查表取

30、K d =0.55R壓 為巖石的抗壓強度； R壓 =62.3Mpa=623kgri為盤形滾刀的刃腳半徑； ri =8cmi 為盤形滾刀的半刃腳；i =30 °為巖石的自然破碎角；=155°4 0.55 623 （ 8 ）0.5（30）1.4 1 2 21.6 1 12tg 155 =24.64tm=D/(2 × Bm)式中： D 為刀盤的外徑， D=6.24mBm 為滾刀的刀間距， Bm =10cm2m=6.24/(2× 10×10 )=31.2本盾構機設計雙刃滾刀 19把，合計單刃滾刀 38把，滿足需要。 盾構機總推力： F總 mF力 31.

31、2 24.64 768.768t 2.盾構扭矩的計算硬巖掘進的扭矩主要由以下三個部分組成：T T1 T2 T3式中：T1為刀盤滾動阻力矩計算T2為石碴提升所需的扭矩T3為克服刀盤自重所需要的扭矩a 刀盤滾動阻力矩計算 T1mT1 FBmi 1mi式中： F為盤形滾刀的滾動力F 3 h P力4 2R h 力=0.8式中： 為與被滾壓巖石自由面條件和形狀有關的換算系數(shù)，P力 =F力 =24.64h為每轉(zhuǎn)切深， h=1cmR 為盤形滾刀的半徑， R=21.6mm31F 0.824.64 =2.274 2 21.6 1B m為盤形滾刀刀間距， Bm =10cm=0.1m42T1 2.27 0.1mi204.99t * mi1b石碴提升所需要的扭矩 T22T2=q R2h 1R式中：q為石碴容重， q=2.59 t /m3R=3.14mH=1mm/n1為刀盤系數(shù)， 1 =0.702T2 =2.59 ×× 3.14 1 0.7 3.14 176.24 t * m c克服刀盤自重所需要的扭矩 T3T3 W1 1R1式中： W1 為刀盤自重， W1 =55t1 =0.70R=3.14mT3 =55×0.70×3