斜井双护盾TBM掘进性能研究

发布时间：2017-09-12 06:48

  本文关键词：斜井双护盾TBM掘进性能研究

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【摘要】：TBM广泛应用于铁路、公路、水利水电、城市地铁及海底隧道的建设。TBM掘进性能研究是当前一个热门课题,对TBM选型设计及预测工期成本有重要参考价值。本文以山西大水网工程为背景,通过现场测试和记录,获取了大量的现场掘进数据,包括地质料、掘进参数、刀具磨损记录及设备故障情况。从对工程地质资料及设备参数的分析入手,利用数理统计原理和方法,采用相关软件(如SPSS、EXCEL),对掘进性能、设备完好率、掘进作业率进行分析研究。通过数据分析确定了掘进参数与地质围岩类别的关系函数。分析了刀盘推力、驱动扭矩、贯入度和掘进速度等参数之间的相关性,采用逐步线性回归分析法,找出影响TBM掘进性能的主要因素,提出一种包含地质参数与掘进参数的多因素掘进性能预测模型,通过比较实测值与模型计算值,验证了模型的可信度。通过对作业利用率和设备完好率的统计分析研究,找出影响TBM正常掘进的主要因素,提出了合理的解决方案。研究结果对提高掘进效率和改善施工管理水平有较高的参考价值,对今后TBM的选型设计及国产化具有借鉴意义。本论文的研究成果是基于施工现场机器的实际数据采集与分析后得到的。研究表明:TBM在不同的围岩状况下,掘进参数和效率有显著差异;TBM掘进性能与掘进参数和地质参数有着较强的相关性,得到了基于地质参数和掘进参数结合的掘进速度预测模型。本文的研究成果对国内外TBM工程具有重要的参考和借鉴价值。
【关键词】：双护盾TBM 掘进性能 掘进参数 模型 统计分析
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U455.3
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 课题来源及意义8-9
• 1.2 TBM国内外发展现状9-11
• 1.2.1 TBM国外发展现状9
• 1.2.2 TBM国内制造现状9-10
• 1.2.3 TBM发展趋势10-11
• 1.3 国内外一些重要工程11-13
• 1.3.1 国外著名TBM工程11
• 1.3.2 国内重要TBM工程11-13
• 1.4 论文研究内容方法和路线13-14
• 1.4.1 主要研究内容13
• 1.4.2 研究路线和方法13-14
• 第二章 依托工程概况14-25
• 2.1 工程设计概况14
• 2.2 工程地质和水文地质14-21
• 2.2.1 地形地貌14-15
• 2.2.2 地层岩性15-17
• 2.2.3 地质构造17-18
• 2.2.4 水文地质18-21
• 2.3 支洞地质情况21-24
• 2.3.1 工程地质条件21
• 2.3.2 分段工程地质评价21-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 依托工程TBM选型设计25-35
• 3.1 TBM选型25-26
• 3.2 TBM及其后配套系统构成26-31
• 3.2.1 TBM主机及其附属设备26-29
• 3.2.2 TBM后配套系统29-31
• 3.3 TBM主要技术参数31-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第四章 TBM掘进性能现场测试及相关性分析35-63
• 4.1 TBM掘进参数与围岩类别的关系35-41
• 4.1.1 平均推力与围岩类别的关系35-38
• 4.1.2 贯入度与围岩类别的关系38-40
• 4.1.3 刀盘转速与围岩类别的关系40
• 4.1.4 平均掘进速度与围岩类别的关系40-41
• 4.2 掘进参数相关性研究41-45
• 4.2.1 推力与扭矩的相关性41-44
• 4.2.2 贯入度与刀盘推力的相关性44-45
• 4.3 掘进速度与掘进参数的建模45-54
• 4.3.1 数据采集与统计46-47
• 4.3.2 符号说明47
• 4.3.3 单因素模型的确立47-50
• 4.3.4 多因素模型的建立50-52
• 4.3.5 设备验证52-54
• 4.4 掘进作业利用率的分析54-59
• 4.5 设备完好率分析59-61
• 4.6 TBM掘进进尺统计分析61-62
• 4.7 本章小结62-63
• 第五章 TBM刀具磨损及典型故障分析63-72
• 5.1 滚刀结构63-64
• 5.2 刀具失效形式分析64-66
• 5.2.1 刀具的非正常损坏64-66
• 5.3 刀具失效形式统计分析66-67
• 5.4 刀圈磨损的影响67-68
• 5.5 典型故障案例分析68-71
• 5.6 本章小结71-72
• 第六章 结论与展望72-74
• 6.1 研究结论72-73
• 6.2 展望73-74
• 参考文献74-77
• 致谢77-78
• 个人简历、在学期间的研究成果和发表的学术论文78

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1 崔利卫;斜井双护盾TBM掘进性能研究[D];石家庄铁道大学;2016年

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本文编号：835697