Basierend auf einem Innenmodellversuch zum Eindringen von Schneidrädern einer Tunnelvortriebsmaschine (Tunnel Boring Machine, TBM) mit vollem Querschnitt wurde die Entwicklung der Eindringlast hochfester Granitproben bei drei verschiedenen Gesteinszertrümmerungsmodi (vollständige Probenzertrümmerung, Zerstörung auf gleicher Bahn und Zerstörung auf unterschiedlicher Bahn) unter verschiedenen Umgebungsdruckbedingungen untersucht. Besonderes Augenmerk lag auf der Offenlegung der charakteristischen Kurven der Eindringlast – Eindringtiefe, Spitzenlasten und maximalen Abnahme der Lastamplitude sowie der Kraftmerkmale der TBM-Schneidräder unter unterschiedlichen Zertrümmerungsmodi und Umgebungsdrücken. Die Ergebnisse zeigen: 1) Die Eindringlast-Eindringtiefe-Kurve der Hochdruckgruppe fällt früher als die der Niederdruckgruppe, jedoch mit geringerer Abnahme, wobei die zugehörige Eindringlast nicht die Spitzenlast ist; bei der Niederdruckgruppe entspricht die erste Lastabnahme der Spitzenlast mit größerer Abnahme; 2) Bei mittelhohem Umgebungsdruck von 10~15 MPa sind Spitzenlast und maximale Lastabnahme am kleinsten, was darauf hinweist, dass dieser Druckbereich das TBM-Vortrieb begünstigt; 3) Unter Niederdruckbedingungen reduziert die Zertrümmerung mit unterschiedlicher Bahn die Eindringlast der TBM-Schneidräder effektiver als die mit gleicher Bahn, wobei die Proben der gleichen Bahn eine Keilbruchschädigung aufweisen, die mit der kleinsten Lastabnahme einhergeht und somit die Stoßbelastung der Werkzeuge sowie den Verschleiß reduziert.

hochfester ultraharter Fels; Tunnelvortriebsmaschine mit vollem Querschnitt; Vorfrässchlitze; Zertrümmerungsmodi; Eindringlast