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土压平衡式盾构机掘进性能评价方法研究
| 论文题名： | 土压平衡式盾构机掘进性能评价方法研究 |
| 关键词： | 盾构机;性能评价指标;刀盘拓扑结构;掘进性能;压强分布 |
| 摘要： | 土压平衡式盾构机以其地质适应性好、施工安全性高以及场地要求低等特点近年来在城市地铁建设中获得了广泛的应用，但目前盾构机掘进参数的设定方法仍依靠以往施工经验为主，容易因地质条件突变、参数设定不当等原因造成工程进度缓慢甚至发生严重施工事故，因此为提高施工安全，合理设计盾构机掘进系统，盾构机领域亟需要系统性地建立盾构机掘进性能评价方法，能够综合地质资料以及盾构机特性定制掘进参数调整方法，以提高其在线路地质下的掘进性能。基于以上背景，本论文对土压平衡式盾构机的掘进性能评价方法进行了研究，主要内容如下。 (1)分析了盾构机掘进的工作原理，提取了影响盾构机掘进性能的关键参数，并将其作为盾构机掘进性能评价指标，研究了多地层情况下盾构机性能评价指标的求解方法，建立了盾构机掘进性能评价体系的基础。 (2)阐述了盾构机刀盘型式及刀盘拓扑结构特点，定义了刀盘局部开口率的概念，研究了盾构机刀盘拓扑结构特征分析方法，建立了刀盘表面局部开口率分布和表面压强分布计算方法，完善了盾构机稳定性评价方法。 (3)分析了性能评价指标对盾构机掘进性能的影响作用，阐述了性能评价的重要性，建立了盾构机掘进能耗、掘进效率和稳定性评价函数，给出了掘进性能评价方法。 (4)以两款典型土压平衡式盾构机作为性能评价应用实例，介绍了地质情况及两盾构机的性能参数，推导并比较了性能评价指标计算公式及结果，分析了两者的刀盘径向开口率和压强分布的特点。基于盾构机掘进性能评价方法，在掘进能耗、掘进效率和稳定性方面进行了性能评价与分析，并给出了评价结论。 |
| 作者： | 李楠 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 郭伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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