CAJ | 학술논문

压缩气体射流切割破土机理既是气力喷射反循环钻孔技术的基础也是其重要的理论依据,而气力喷射反循环钻孔技术又是一项高效环保的软地层钻进技术,所以压缩气体射流切割破土机理研究对于气力喷射反循环钻孔技术有重要意义.首先,应用CFD软件模拟,得出8 mm直径喷孔切割能力为2.868×103kPa,与单喷孔地秤实验得到的2.468×103kPa拟合较好,其值都远远大于软地层破坏强度;其次,通过LS-DYNA模拟可知单次喷射18μs时的切割深度约为2.23 mm;最后,用CFD软件分析得到土体微裂隙断裂压力分布图及气体流速图.结果表明,压缩气体射流切割破土机理为:压缩气体沿薄弱环节进入孔隙和微裂隙后急剧膨胀,在恢复到钻孔围压过程中继续膨胀、扩张,同时在反循环抽吸力的共同作用下使土体结构破坏、断裂脱离母体;符合土体微裂隙断裂原理.
압축기체사류절할파토궤리기시기력분사반순배찬공기술적기출야시기중요적이론의거,이기력분사반순배찬공기술우시일항고효배보적연지층찬진기술,소이압축기체사류절할파토궤리연구대우기력분사반순배찬공기술유중요의의.수선,응용CFD연건모의,득출8 mm직경분공절할능력위2.868×103kPa,여단분공지칭실험득도적2.468×103kPa의합교호,기치도원원대우연지층파배강도;기차,통과LS-DYNA모의가지단차분사18μs시적절할심도약위2.23 mm;최후,용CFD연건분석득도토체미렬극단렬압력분포도급기체류속도.결과표명,압축기체사류절할파토궤리위:압축기체연박약배절진입공극화미렬극후급극팽창,재회복도찬공위압과정중계속팽창、확장,동시재반순배추흡력적공동작용하사토체결구파배、단렬탈리모체;부합토체미렬극단렬원리.