【摘要】：TBM掘進(jìn)過程中,需要實(shí)時(shí)地調(diào)整掘進(jìn)操作參數(shù)以適應(yīng)不斷變化的地質(zhì)條件。傳統(tǒng)的操作參數(shù)依賴于人工的操作經(jīng)驗(yàn),通過TBM司機(jī)不斷觀察掘進(jìn)負(fù)載數(shù)據(jù),結(jié)合當(dāng)前的操作參數(shù),來對(duì)下一步的操作參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。本文對(duì)吉林引松工程的現(xiàn)場(chǎng)施工數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,研究TBM的巖機(jī)數(shù)據(jù)映射關(guān)系,建立掘進(jìn)數(shù)據(jù)與地質(zhì)參數(shù)的函數(shù)關(guān)系以及地質(zhì)條件預(yù)測(cè)模型,并結(jié)合人工操作參數(shù)選擇經(jīng)驗(yàn)與地質(zhì)預(yù)測(cè)模型建立TBM操作參數(shù)智能決策系統(tǒng),輔助司機(jī)決策,以避免人工操作時(shí)操作參數(shù)調(diào)整不及時(shí),容易受外在條件干擾等因素造成的不良影響。本文的研究?jī)?nèi)容主要包括:(1)研究TBM的巖機(jī)映射關(guān)系,提出了與圍巖單軸抗壓強(qiáng)度相關(guān)性較高的推力操作參數(shù)指數(shù)FOI(Force Operation Index),指數(shù)值可由掘進(jìn)時(shí)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行函數(shù)映射計(jì)算實(shí)時(shí)獲取,可快速獲取實(shí)時(shí)掘進(jìn)段圍巖強(qiáng)度的大體信息,從而解決圍巖數(shù)據(jù)采集需要巖芯采樣、實(shí)驗(yàn)室分析的不便性;(2)使用XGBoost算法建立了 FOI的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)模型。模型以實(shí)時(shí)掘進(jìn)點(diǎn)前一段掘進(jìn)里程內(nèi)的FOI值為輸入,來預(yù)測(cè)掘進(jìn)點(diǎn)之后2m之內(nèi)的FOI變化,以便于司機(jī)或操作參數(shù)決策模型對(duì)地質(zhì)的可能變化進(jìn)行提前預(yù)警、超前調(diào)節(jié),從而減少因人為失誤而造成掘進(jìn)事故的風(fēng)險(xiǎn);(3)結(jié)合巖機(jī)數(shù)據(jù)映射關(guān)系理論,從歷史掘進(jìn)數(shù)據(jù)中提取人工選擇的操作參數(shù)與圍巖屬性的關(guān)系,并結(jié)合FOI地質(zhì)預(yù)測(cè)模型,建立TBM操作參數(shù)智能決策系統(tǒng),輔助司機(jī)進(jìn)行決策。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TV554
【圖文】：

ｔｉ＊邐＂逡逑圖１．２邋ＴＢＭ刀盤破巖掌子面示意圖逡逑１．２．邋ＴＢＭ施工法的優(yōu)勢(shì)與缺陷逡逑１．２．１．邋ＴＢＭ施工法優(yōu)勢(shì)逡逑ＴＢＭ施工方法以硬巖掘進(jìn)機(jī)為核心，使用人工操作信息化器械的方式對(duì)隧道逡逑進(jìn)行挖掘，圖１．３為ＴＢＭ在地下施工的示意圖。與過去傳統(tǒng)的隧道挖掘鉆爆方法逡逑相比而言，ＴＢＭ的施工掘進(jìn)速度快、掘進(jìn)效果好，施工過程中對(duì)于周邊環(huán)境的影逡逑響小，并且安全環(huán)保，整體而言經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益較高，優(yōu)勢(shì)顯著。ＴＢＭ施工方法逡逑對(duì)于較難以采取同時(shí)分段、多頭鉆爆法掘進(jìn)法、長(zhǎng)達(dá)十公里以上的高埋深、長(zhǎng)里程逡逑隧道，有較為顯著的優(yōu)勢(shì)。目前在全球，尤其在諸如歐美以及東亞地區(qū)范圍內(nèi)，ＴＢＭ逡逑隧道施工法已經(jīng)成為主流。全球使用ＴＢＭ掘進(jìn)的隧道累計(jì)已逾萬公里。逡逑圖１．３邋ＴＢＭ地下施工示意圖逡逑隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與技術(shù)水平的不斷提高，基礎(chǔ)建設(shè)得到迅猛發(fā)展，大批地下交通逡逑２逡逑

１．２．１．邋ＴＢＭ施工法優(yōu)勢(shì)逡逑ＴＢＭ施工方法以硬巖掘進(jìn)機(jī)為核心，使用人工操作信息化器械的方式對(duì)隧道逡逑進(jìn)行挖掘，圖１．３為ＴＢＭ在地下施工的示意圖。與過去傳統(tǒng)的隧道挖掘鉆爆方法逡逑相比而言，ＴＢＭ的施工掘進(jìn)速度快、掘進(jìn)效果好，施工過程中對(duì)于周邊環(huán)境的影逡逑響小，并且安全環(huán)保，整體而言經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益較高，優(yōu)勢(shì)顯著。ＴＢＭ施工方法逡逑對(duì)于較難以采取同時(shí)分段、多頭鉆爆法掘進(jìn)法、長(zhǎng)達(dá)十公里以上的高埋深、長(zhǎng)里程逡逑隧道，有較為顯著的優(yōu)勢(shì)。目前在全球，尤其在諸如歐美以及東亞地區(qū)范圍內(nèi)，ＴＢＭ逡逑隧道施工法已經(jīng)成為主流。全球使用ＴＢＭ掘進(jìn)的隧道累計(jì)已逾萬公里。逡逑圖１．３邋ＴＢＭ地下施工示意圖逡逑隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與技術(shù)水平的不斷提高，基礎(chǔ)建設(shè)得到迅猛發(fā)展，大批地下交通逡逑２逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2715818