TBM参数预测软件的开发犹如魔法师点亮星辰之光借助自动化软件技术的神奇力量让工作效率飞跃新境界

  • 科研进展
  • 2025年01月05日
  • 我国,作为一片山脉纵横交错的土地,尤其是在西部地区,这些山峦如同天然的屏障,将大地分割开来。随着国家实施的西部大开发战略,铁路和公路网络中的穿越山脉隧道日益增多。特别是南水北调西线工程,它在岩石深处挖掘了长达489.9公里最长隧道,而其中一个洞穴长度达到73公里。这类穿越不同强度岩石的地质环境中,为了确保施工安全、效率和经济性,我们倾注了大量资源在全断面岩石掘进机(TBM)的研发上

TBM参数预测软件的开发犹如魔法师点亮星辰之光借助自动化软件技术的神奇力量让工作效率飞跃新境界

我国,作为一片山脉纵横交错的土地,尤其是在西部地区,这些山峦如同天然的屏障,将大地分割开来。随着国家实施的西部大开发战略,铁路和公路网络中的穿越山脉隧道日益增多。特别是南水北调西线工程,它在岩石深处挖掘了长达489.9公里最长隧道,而其中一个洞穴长度达到73公里。这类穿越不同强度岩石的地质环境中,为了确保施工安全、效率和经济性,我们倾注了大量资源在全断面岩石掘进机(TBM)的研发上。由于TBM对地质条件极为敏感,其选用前期工作不仅复杂而且精细。

基于这些实际需求,我们收集了世界范围内典型TBM施工隧道工程的数据,并进行了深入分析,以此为基础,我们开发出了TBM参数预测软件,并通过实例验证了部分功能。

全断面岩石掘进机施工隧洞所需基本参数

1.1 已知参数与预测参数

地质勘察参数:包括岩石类型、抗压强度、抗拉强度、无侧限抗剪强度,以及裂缝特征等。

隧道几何参数:包括开挖直径、轴线坡度及曲率半径等。

预测主参数:刀盘直径、滚刀直径、推力及装备扭矩;以及开挖费用,包括单价及刀具消耗费。

预测参数确定方法

根据隧道几何信息和埋深,以及地层特点,首先选择合适的全断面岩石掘进机型号。根据围岩条件,有助于选取敞开式或护盾式全断面掘进机。但具体至于推力、扭矩及速度,这些关键指标需要结合实际地质情况决定,同时考虑经济性因素,如刀具寿命和单价。

参数计算方法

我们建立数据库存储大量历史数据,然后利用编程语言将现有工程与数据库进行对比筛选出合适计算基准。此外,还使用概率密度函数和回归函数来预估工期,并不断校正以提高精确性。投资与单价也采用相同方法进行预估。

参数预测软件构成及功用

软件主要由用户界面设计规则库存储算法数据库处理程序模型运行解释系统组成,其结构图示如下各部分功能描述如下:

用户界面提供操作简便性,为用户提供必要信息展示平台。

规则库包含各种规则用于指导算法决策过程。

数据库存储所有相关数据用于后续分析。

预处理程序清洗并整理原始数据以准备输入模型。

中间数据库临时保存经过处理后的结果供进一步分析使用。

计算程序执行核心算法模拟真实情境进行数值计算得出结论。

解释系统向用户解释每一步骤及其结果,使之易于理解并接受建议改进建议优化方案。

猜你喜欢