На основе лабораторных испытаний модели внутреннего проникновения режущих роликов тоннелепроходческого щита (Tunnel Boring Machine, TBM) с полным сечением изучены характеристики эволюции нагрузки проникновения образцов высокопрочного гранита при трех различных режимах разрушения породы (полное разрушение образца породы, разрушение по одной траектории и по разным траекториям) при различных условиях окружающего давления. Основное внимание уделялось выявлению характерных кривых нагрузка проникновения – глубина проникновения, пиковым нагрузкам, максимальным изменениям амплитуды падения нагрузки, а также изучению силовых характеристик воздействия режущих роликов TBM при различных режимах разрушения породы и условиях давления. Результаты показали: 1) при высоком окружном давлении кривая нагрузка-penetration падает раньше, чем при низком давлении, но амплитуда падения меньше, причём соответствующая нагрузка не является пиковым значением, в то время как при низком давлении первое падение нагрузки соответствует пиковому значению и имеет большую амплитуду падения; 2) при средне-высоком давлении 10~15 МПа пиковая нагрузка и максимальное падение нагрузки минимальны, что указывает на оптимальные условия для проходки TBM в этом диапазоне давления; 3) при низком давлении использование метода разрушения по разным траекториям эффективнее снижает нагрузку проникновения режущих роликов TBM, чем метод разрушения по одной траектории, однако при последнем наблюдается клинообразное разрушение образцов с меньшей амплитудой падения нагрузки, что снижает ударные нагрузки на инструменты и уменьшает их износ.

высокопрочные сверхтвердые породы; тоннелепроходческий щит полного сечения; предварительные рассечки; режимы разрушения породы; нагрузки проникновения