基于灰色关联度与TOPSIS法的TBM刀盘性能综合评价研究(Ⅱ)

TBM刀盘结构形式复杂多样,对刀盘结构性能的影响因素较多,各因素相互关联、相互影响。为了研究TBM刀盘结构是否合理及性能的好坏对隧道工程的开挖效率、安全稳定性、施工成本以及隧道成洞质量的影响,以四个工程案例的典型刀盘结构为研究对象,结合其施工标段地质条件,建立TBM刀盘性能综合评价的指标体系,结合灰色关联度与TOPSIS法的多属性决策方法对典型刀盘结构进行综合评价,决策出最优的刀盘方案,并通过工程数据对其进行验证。

基于灰色关联度与TOPSIS法的TBM刀盘性能综合评价研究(Ⅰ)

TBM刀盘结构形式复杂多样,对刀盘结构性能的影响因素较多,各因素相互关联、相互影响。为了研究TBM刀盘结构是否合理及性能的好坏对隧道工程的开挖效率、安全稳定性、施工成本以及隧道成洞质量的影响,以四个工程案例的典型刀盘结构为研究对象,结合其施工标段地质条件,建立TBM刀盘性能综合评价的指标体系,结合灰色关联度与TOPSIS法的多属性决策方法对典型刀盘结构进行综合评价,决策出最优的刀盘方案,并通过工程数据对其进行验证。

异形盾构全断面刀盘切削土体的流动特性仿真研究

随着城市地下空间的不断发展和隧道工程项目的增多,城市可供使用的地下空间用地正在减少。异形盾构由于其对空间利用的优越性,已经受到越来越多的关注。但异形盾构刀盘全断面切削性能大大受限于非常规的结构形式,为获得对异形盾构刀盘切削性能和土体的流动特性的深入理解,采用离散单元法(DEM)进行数值分析。通过研究不同推进工况下,刀盘切削过程中土体的流动特性,以及异形盾构刀盘切削速度和推进速度对土体流动特性的影响,对异形盾构全断面刀盘切削机理进行探索,并可提供借鉴。

全断面岩石掘进机边缘滚刀优化布置研究

为研究全断面岩石掘进机(TBM)边缘滚刀布置规律,文章根据刀盘实际破岩情况和刀盘设计技术要求,提出了边缘滚刀布置的基本原则,确定了边缘滚刀布置的优化目标和约束条件,建立了TBM边缘滚刀多目标优化布置数学模型,分析其目标函数及约束条件函数,并利用遗传算法进行求解。文章以伊朗NASOUND隧道某施工标段所用刀盘边缘滚刀布置为例,对所建立的模型和所采用的优化算法进行验证,并与原TBM边缘滚刀布置方案进行了对比分析。结果表明:优化后的刀盘径向不平衡力下降19.4%,倾覆力矩下降20.6%;刀盘布置优化后强度和刚度有所改良,刀盘最大应力减小了36.6%,最大变形量减小了30.3%。工程实例验证了优化布置数学模型的正确性和可行性,研究内容与方法可为TBM刀盘设计和改进提供理论基础。