由于液压铣刨头铣削岩层结构随机分布的不确定性,经典力学在这种情况下不适用,因此无法具体分析任何瞬时切割力。随着电子计算机的推广和应用,以及模拟理论的不断完善,许多研究人员使用计算机模拟方法来计算切割头的负荷。切割齿在液压铣挖机铣削过程中具有较大的动态负荷和随机性,因此很难用分析方法计算切割齿的力。目前,这个问题主要是通过实验和数学统计方法来分析的。根据前苏联标准给出的计算方法,获得了EBZ-75悬臂式掘进机工作机构的确定载荷模型,用FORTRAN语言编写计算程序,在计算机上进行调试,液压铣刨头获得切割头力、扭矩值和载荷变化系数。
液压铣刨头通过悬臂的来回摆动和推进,液压铣刨头头绕自己的轴旋转,安装在液压铣刨头头上的镐齿来铣削岩体。旋转镐齿是一个带有尖刀头的圆锥形,没有切割刀刃。它使用点击和尖锐分裂来完成岩体的铣削。在此过程中,对岩体的所有切割力A;随着液压铣刨头的整体推进,切割齿向岩体的一侧向力C。
塔韩铁路赵家湾隧道遇到的泥砂岩和砂泥岩属于沉积岩。它们有一些节理表面。同时,围岩为硬夹层软岩,层理明显。当应力波通过层理、节理等弱结构表面时,应力波衰减更快,在这些弱结构表面形成波的反射、折射和叠加。
为了在保证掌面层状岩体稳定性的前提下提高施工效率,在施工过程中还探索了铣床与破碎锤的配合,取得了良好的效果。
拱顶的硬夹层应首先考虑其稳定性。在开挖过程中,液压铣刨头应尽可能保留和保护层状岩体的完整性。对于拱顶以下较薄的硬夹层,试验通过液压铣刨头打开中槽来破坏硬夹层的层状完整性,从而加快破碎锤破碎岩石的效率。对于拱顶以下较厚的硬夹层,试着用铣床开挖硬夹层以下的软岩,使硬夹层失去局部持力层,液压铣刨头加快整体开挖效率,通过分析台账和进度统计,液压铣刨头试图通过分析铣床、破碎锤台账和施工进度指标参考值,评价铣床和破碎锤的工作效率和两者之间的配套施工效率。即通过铣床工作效率指标C、破碎锤工作效率指标C、两者之间的配套工作效率指标C,评价铣床和破碎锤的工作效率和协同效率。