基于力学分析的TBM掘进总推力预测模型研究

发布时间：2017-09-03 11:29

  本文关键词：基于力学分析的TBM掘进总推力预测模型研究

  更多相关文章： 预测模型 TBM 总推力 力学分析 地质适应性

【摘要】：提出一种基于力学分析的全断面岩石隧道掘进机(Tunnel boring machine,TBM)掘进装备总推力的预测建模方法。在TBM装备掘进过程中,总推力的影响因素多且复杂,主要包括施工地质条件、装备结构特征、装备掘进状态等几类核心参量。从分析装备与地质间相互作用的力学特征入手,通过求解滚刀与岩石接触弧线上岩石单元体的极限应力状态,建立能反映地质、操作等关键参量影响的刀盘破岩力计算表达式。在刀盘载荷分析基础上,补充考虑装备护盾、后续设备等部件上作用的载荷分量,建立TBM装备掘进总推力预测模型,并结合我国两个典型工程案例对所建模型进行分析与验证。进一步引入单位贯入度对应总推力值,作为讨论TBM载荷地质适应性的指标,近似剥离操作参数的影响,分析载荷与地质参数间的内在相关关系。分析结果表明,在各个地质参数中,单轴抗压强度是对掘进总推力起到核心影响的关键地质参数,与单位贯入度对应的总推力间存在近似的线性关系。本工作可对不同地质条件与不同操作状态下,TBM装备掘进总推力进行预估计算,为装备载荷的优化设计与智能控制提供参考依据。
【作者单位】： 天津大学天津市现代工程力学重点实验室;中国铁建重工集团有限公司;
【关键词】： 预测模型 TBM 总推力 力学分析 地质适应性
【基金】：国家自然科学基金(11127202,11302146) 国家高技术研究发展计划(863计划,2012AA041801)资助项目
【分类号】：U455.3
【正文快照】： 0前言* 随着装备制造领域“信息化、智能化”技术的 发展,“预测与学习”功能正在成为装备制造中的核心技术,它能够有效地推理并预估装备中的关键参数,是优化设计与智能控制的重要基础。全断面岩石隧道掘进机(Tunnel boring machine,TBM)属于典型的重型巨载装备,目前广泛应

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 唐竞;全断面隧道掘进机(TBM)[J];科技情报开发与经济;2001年03期

2 陈建;;全断面岩石掘进机(TBM)开挖刀具的管理探讨[J];隧道建设;2007年04期

3 崔原,刘军;秦岭Ⅰ线隧道北口施工对TBM设备管理的几点体会[J];建筑机械;2000年07期

4 万毅;全断面隧道掘进机(TBM)切割圈的研制[J];江西冶金;2002年05期

5 张镜剑;山西省万家寨引黄工程应用TBM简介[J];建筑机械;2003年02期

6 丁秀霞;夏艳松;王蓟清;;开敞式TBM衬砌技术浅议[J];中国工程咨询;2012年04期

7 董天鸿;;全断面隧道掘进机(TBM)大修技术探讨[J];隧道建设;2007年06期

8 杨宏欣;文昒;;新疆达坂隧洞TBM滚刀失效与围岩的对应关系[J];东北水利水电;2007年10期

9 琚时轩;;全断面隧道岩石掘进机(TBM)选型的探讨[J];隧道建设;2007年06期

10 田皓文;;开敞式TBM在城市环境下快速施工的优化与改进[J];建筑机械化;2012年S2期

中国重要会议论文全文数据库 前7条

1 曾元一;翁世梁;朱正珏;;坪林主隧道大断面TBM之施工规划[A];海峡两岸土力学及基础工程地工技术学术研讨会论文集[C];1994年

2 曾元一;翁世梁;朱正珏;;全断面隧道钻掘机(TBM)于软弱岩层之施工[A];海峡两岸土力学及基础工程地工技术学术研讨会论文集[C];1994年

3 黄平华;;盾构及TBM设备监造的实践与探索[A];中国中铁隧道集团2007年水底隧道专题技术交流大会论文集[C];2007年

4 李建华;吕瑞虎;李文俊;;TBM(盾构)技术应用现状及几个主要技术关键的探讨[A];2012年中铁隧道集团低碳环保优质工程修建技术专题交流会论文集[C];2012年

5 康斌;;长距离单护盾TBM掘进凹凸面球窝自锁结构管片安装错台控制技术[A];2012年中铁隧道集团低碳环保优质工程修建技术专题交流会论文集[C];2012年

6 唐烈先;唐春安;黄满斌;徐奴文;;TBM掘进隧洞岩爆实时监测系统的构建[A];和谐地球上的水工岩石力学——第三届全国水工岩石力学学术会议论文集[C];2010年

7 ;印度喜马拉雅山脉首条TBM隧道贯通[A];第十三届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会论文集[C];2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 程怀舟;基于钻机的TBM隧洞施工超前地质预报系统开发研究[D];武汉大学;2005年

2 段闪闪;TBM撑靴系统关键件异形轴的研究[D];郑州大学;2014年

3 沈斌;TBM边缘滚刀组合优化布置研究[D];中南大学;2014年

4 纪珊珊;长大隧道开敞式TBM掘进性能及刀具损耗规律研究[D];石家庄铁道大学;2015年

5 余伟;主梁式TBM撑靴与围岩接触分析[D];华东交通大学;2015年

6 段留洋;TBM大直径盘形滚刀破岩仿真及刀圈材料性能的研究[D];郑州大学;2014年

，

本文编号：784747