本文關(guān)鍵詞：砂卵石地層下盾構(gòu)關(guān)鍵掘進(jìn)參數(shù)匹配關(guān)系研究

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【摘要】：隨著地鐵建設(shè)的大力推進(jìn),盾構(gòu)施工法在城市隧道修建中的應(yīng)用越來越廣泛。掘進(jìn)參數(shù)控制是盾構(gòu)施工的關(guān)鍵,對于保證施工安全及效率具有重要意義。本文以成都地鐵7號線火神區(qū)間的盾構(gòu)施工為背景,對砂卵石地層掘進(jìn)中的關(guān)鍵參數(shù)匹配關(guān)系進(jìn)行研究。論文的主要工作如下：1、結(jié)合實(shí)際盾構(gòu)施工,選取了與掘進(jìn)相關(guān)的關(guān)鍵參數(shù),分析了其特點(diǎn)及影響因素,統(tǒng)計了其分布規(guī)律；基于已有的盾構(gòu)參數(shù)計算模型,建立了盾構(gòu)推力及扭矩關(guān)于土倉壓力和貫入度的數(shù)學(xué)關(guān)系式,并利用現(xiàn)場掘進(jìn)數(shù)據(jù)對其進(jìn)行修正；2、基于現(xiàn)場掘進(jìn)數(shù)據(jù),統(tǒng)計分析了關(guān)鍵參數(shù)之間的相互關(guān)系；通過回歸分析建立了刀盤扭矩和掘進(jìn)速度關(guān)于盾構(gòu)推力、刀盤轉(zhuǎn)速、土倉壓力的數(shù)學(xué)模型,檢驗(yàn)了模型的合理性,分析了模型中各參數(shù)的關(guān)聯(lián)性；3、分別基于BP和GRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了以刀盤扭矩、土倉壓力和貫入度為輸入,盾構(gòu)推力和掘進(jìn)速度為輸出的預(yù)測模型,模型預(yù)測的平均誤差均小于5%；對比分析了兩種模型的預(yù)測效果,選擇BP模型用于后續(xù)掘進(jìn)參數(shù)配置關(guān)系研究；4、基于刀盤扭矩與土倉壓力、貫入度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式,以及盾構(gòu)推力和掘進(jìn)速度的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型,通過理論分析推算了各參數(shù)的合理配置范圍,可用于類似地層的關(guān)鍵參數(shù)配置；5、基于Matlab2012b的GUIDE開發(fā)工具,設(shè)計了用于盾構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)分析的GUI界面,主要包括“導(dǎo)入掘進(jìn)數(shù)據(jù)”、“關(guān)鍵參數(shù)規(guī)律分析”、“關(guān)鍵參數(shù)相關(guān)性分析”、“基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵參數(shù)預(yù)測”4個功能模塊；并基于現(xiàn)場掘進(jìn)數(shù)據(jù)對各功能模塊進(jìn)行了演示。
【關(guān)鍵詞】：土壓平衡盾構(gòu) 砂卵石地層 掘進(jìn)參數(shù) 相關(guān)性分析 配置分析
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U455.43
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外掘進(jìn)參數(shù)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 刀具破巖力計算研究12
• 1.2.2 掘進(jìn)參數(shù)計算研究12-13
• 1.2.3 掘進(jìn)參數(shù)匹配關(guān)系研究13-14
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 工程條件及關(guān)鍵掘進(jìn)參數(shù)分析16-33
• 2.1 工程地質(zhì)概況16
• 2.2 盾構(gòu)主機(jī)設(shè)備分析16-19
• 2.3 關(guān)鍵掘進(jìn)參數(shù)分析19-32
• 2.3.1 關(guān)鍵參數(shù)的選取19
• 2.3.2 掘進(jìn)速度19-20
• 2.3.3 刀盤轉(zhuǎn)速20-21
• 2.3.4 貫入度21-22
• 2.3.5 土倉壓力22-24
• 2.3.6 螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速24-25
• 2.3.7 盾構(gòu)推力與刀盤扭矩25-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 關(guān)鍵掘進(jìn)參數(shù)相關(guān)性研究33-43
• 3.1 關(guān)鍵參數(shù)間相互關(guān)系分析33-39
• 3.1.1 刀盤扭矩與刀盤轉(zhuǎn)速的關(guān)系33
• 3.1.2 土倉壓力與掘進(jìn)速度、螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系33-34
• 3.1.3 掘進(jìn)速度與貫入度的關(guān)系34-35
• 3.1.4 盾構(gòu)推力、刀盤扭矩與掘進(jìn)速度的關(guān)系35-36
• 3.1.5 盾構(gòu)推力、刀盤扭矩與土倉壓力的關(guān)系36
• 3.1.6 刀盤扭矩與盾構(gòu)推力的關(guān)系36-37
• 3.1.7 比扭矩與比推力的關(guān)系37-38
• 3.1.8 掘進(jìn)速度與比推力的關(guān)系38-39
• 3.1.9 土倉壓力與比推力的關(guān)系39
• 3.2 關(guān)鍵掘進(jìn)參數(shù)回歸分析39-42
• 3.2.1 模型參數(shù)的選擇39-40
• 3.2.2 掘進(jìn)速度模型40-41
• 3.2.3 盤扭矩模型41-42
• 3.3 本章小結(jié)42-43
• 第4章 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵參數(shù)預(yù)測研究43-57
• 4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測方法43-45
• 4.1.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法原理43-44
• 4.1.2 模型變量的選取與預(yù)處理44-45
• 4.2 基于遺傳算法的BP網(wǎng)絡(luò)的仿真分析45-52
• 4.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)45-46
• 4.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計46-48
• 4.2.3 遺傳算法優(yōu)化設(shè)計48-49
• 4.2.4 優(yōu)化模型仿真分析49-52
• 4.3 基于廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的仿真分析52-56
• 4.3.1 廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)53
• 4.3.2 光滑因子優(yōu)化分析53-55
• 4.3.3 模型仿真分析55-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第5章 關(guān)鍵掘進(jìn)參數(shù)配置研究57-62
• 5.1 安全、快速、高效性分析57-59
• 5.1.1 安全性分析57
• 5.1.2 高效性分析57-59
• 5.1.3 快速性分析59
• 5.2 關(guān)鍵掘進(jìn)參數(shù)配置分析59-61
• 5.2.1 關(guān)鍵掘進(jìn)參數(shù)配置方法59-60
• 5.2.2 關(guān)鍵掘進(jìn)參數(shù)配置與建議60-61
• 5.3 本章小結(jié)61-62
• 第6章 基于關(guān)鍵參數(shù)分析的GUI界面設(shè)計62-70
• 6.1 開發(fā)工具簡介62
• 6.2 GUI界面設(shè)計62-63
• 6.3 界面功能設(shè)計63-69
• 6.3.1 導(dǎo)入數(shù)據(jù)63-65
• 6.3.2 分布規(guī)律分析65
• 6.3.3 相關(guān)性分析65-66
• 6.3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析66-69
• 6.4 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論與展望70-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文76

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