基于掘进能耗的TBM掘进参数优化研究

• 作者: 杨继华 郭卫新 闫长斌 苗栋
• 来源期刊: 现代隧道技术
• 学科: 交通运输
• 关键词: TBM 掘进能耗 贯入度 推力 刀盘扭矩 掘进参数优化
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 分析与计算
• 页码范围: 54-60
• 页数: 7页
• 分类号: U455.43
• 语种: 中文
• DOI: 10.13807/j.cnki.mtt.2021.01.007

摘要

TBM掘进过程中,受地质条件的影响,掘进能耗差别较大,研究TBM掘进能耗对于实现经济、高效施工具有重要的意义.文章首先根据TBM工作原理,建立掘进能耗计算公式及掘进参数优化公式;其次以兰州市水源地建设工程输水隧洞双护盾TBM施工为背景,分析不同地质条件下的掘进能耗与贯入度的关系;最后根据大量的实测数据拟合贯入度与推力、刀盘扭矩的函数关系,并根据TBM掘进能耗、设备性能及围岩稳定性等对掘进参数进行优化.研究结果表明:随着围岩类别的降低,掘进能耗随之下降,Ⅲ类花岗岩相对Ⅱ类花岗岩掘进能耗下降约45％;掘进能耗随着贯入度的增加而降低,降低幅度逐渐减少;贯入度与掘进推力呈幂数关系,与刀盘扭矩呈线性关系.