考虑地质适宜性和滚刀直径的TBM刀具消耗预测

作     者：闫长斌 姜晓迪 杨继华 郭卫新 姚阳 YAN Changbin;JIANG Xiaodi;YANG Jihua;GUO Weixin;YAO Yang

作者机构：郑州大学土木工程学院河南郑州450001 黄河勘测规划设计有限公司河南郑州450003 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(U1504523) 河南省重点研发与推广专项(182102210014) 黄河勘测规划设计有限公司自主研发项目(2016-ky56(2)) 

出 版 物：《隧道建设（中英文）》 (Tunnel Construction)

年 卷 期：2018年第38卷第7期

页      码：1243-1250页

摘      要：刀具消耗是TBM施工成本管理的重要研究内容。将影响刀具消耗的主要因素归纳为地质条件、机械因素和掘进参数3个方面,在此基础上讨论了刀具消耗与围岩等级、TBM工作条件等级之间的关系。在总结和分析利用TBM工作条件等级进行刀具消耗预测研究的基础上,对拟合函数进行优化,并引入滚刀直径影响因子,构建同时考虑地质适宜性和滚刀直径的TBM刀具消耗预测方法。通过对兰州水源地建设工程输水隧洞TBM1掘进段的刀具消耗分析,验证提出的TBM刀具消耗预测方法的合理性。研究结果表明:1)TBM工作条件等级可以反映TBM掘进性能和地质适宜性特点;2)拟合函数ln(x-1)和ln x更适合描述和预测刀具消耗规律;3)滚刀直径对刀具消耗具有一定影响,滚刀直径越大,刀具消耗越小;4)同时考虑地质适宜性和滚刀直径的TBM刀具消耗预测模型的计算结果更接近实际耗刀率;5)刀具消耗与岩体完整性密切相关,与实际耗刀率相比,Ⅱ类围岩的预测计算结果略高,而Ⅲ类围岩的预测计算结果略低。

主 题 词：TBM施工 刀具消耗 地质适宜性 滚刀直径 围岩等级 TBM工作条件等级 预测模型 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.3973/j.issn.2096-4498.2018.07.022

馆 藏 号：203304689...