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机构
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基于LSTM算法的大直径泥水平衡盾构掘进姿态预测
被引量:
2
1
作者
曾毅
吴嘉敏
+3 位作者
卞跃威
唐嘉佑
闫涛
沈水龙
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2024年第11期2139-2148,共10页
为保障盾构施工安全并提升掘进效率,提出基于长短时记忆神经网络(LSTM)算法的大直径泥水平衡盾构掘进姿态预测方法。选取泥水平衡盾构掘进过程中的参数,并采用Pearson相关系数对盾构姿态的关联因素进行分析,获取影响盾构姿态的主要因素...
为保障盾构施工安全并提升掘进效率,提出基于长短时记忆神经网络(LSTM)算法的大直径泥水平衡盾构掘进姿态预测方法。选取泥水平衡盾构掘进过程中的参数,并采用Pearson相关系数对盾构姿态的关联因素进行分析,获取影响盾构姿态的主要因素,以此构建盾构姿态预测数据集;采用长短时记忆神经网络建立盾构姿态预测模型,并利用自适应估计(Adam)算法对其进行优化以获取最优的盾构姿态预测结果。盾构姿态的预测参数主要包括:盾头水平偏差(HDSH)、盾头垂直偏差(VDSH)、盾尾水平偏差(HDST)、盾尾垂直偏差(VDST)、俯仰角(R)、滚动角(P)。影响盾构姿态预测结果的主要因素为盾构参数和地层参数,其中,盾构分组油缸压力和地层平均抗压/抗剪强度对盾构姿态的影响最大。经过优化的Adam-LSTM神经网络模型对盾构角度的预测效果最优,均方差在0.1以下;对盾构姿态各项参数预测的平均误差小于5%的占比超过80%。
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关键词
大直径盾构隧道
泥水平衡盾构
姿态预测
LSTM算法
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职称材料
超大直径泥水平衡盾构推拼同步技术工程实践
被引量:
1
2
作者
朱叶艇
朱雁飞
+3 位作者
秦元
赵剑
王志华
龚卫
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2024年第11期2271-2282,I0043-I0054,共24页
为有效解决传统推进与拼装步进式施工工艺应用于长距离盾构区间造成的施工周期过长问题,提出一种基于推力矢量主动控制技术的盾构推拼同步工法,给出在已有缺失推力自补偿计算方法基础上的优化方案,将该技术搭载于14 m级超大直径泥水平...
为有效解决传统推进与拼装步进式施工工艺应用于长距离盾构区间造成的施工周期过长问题,提出一种基于推力矢量主动控制技术的盾构推拼同步工法,给出在已有缺失推力自补偿计算方法基础上的优化方案,将该技术搭载于14 m级超大直径泥水平衡盾构,并成功应用于上海市域铁路机场联络线工程。对第1022环的推拼同步系统响应数据进行分析,得出以下结论:1)推进油缸压力执行精度为±5%,存在短时响应延迟的现象;2)总推力在油缸回缩和顶回瞬间分别出现骤降后快速回升和骤升后快速回落的情况,整体控制在设定目标值的±3%;3)盾构推进速度受总推力影响显著,与总推力协同变化;4)盾构受外周土体包裹,总推力矢量的微小变动对盾构姿态不产生明显影响。对单月推拼同步施工351环数据进行分析后发现,采用盾构推拼同步技术相较于传统作业方式施工工效可提升约27%。
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关键词
超大直径泥水平衡盾构
推拼同步
盾构姿态
施工效率
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职称材料
超大直径泥水平衡盾构机施工造价测算方法
被引量:
5
3
作者
陈天宇
《城市轨道交通研究》
北大核心
2022年第10期180-186,共7页
以典型水下盾构施工费用为依据,结合施工工序和现有?11.0 m级和?15.5 m级盾构机掘进费用定额,同时考虑盾构机在不同地层中掘进的材料消耗量,测算了超大直径泥水平衡盾构机的掘进费用。考虑影响盾构机折旧的主要因素,采用双倍余额递减数...
以典型水下盾构施工费用为依据,结合施工工序和现有?11.0 m级和?15.5 m级盾构机掘进费用定额,同时考虑盾构机在不同地层中掘进的材料消耗量,测算了超大直径泥水平衡盾构机的掘进费用。考虑影响盾构机折旧的主要因素,采用双倍余额递减数学模型,提出了一种超大直径泥水平衡盾构机加速折旧的计算方法。修正现有的泥浆处理定额,针对掘进费用、盾构折旧费用、泥浆处理费用,提出?18 m级超大直径泥水平衡盾构机施工造价的测算公式,弥补了现行标准的不足。
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关键词
泥水平衡盾构机
施工造价
测算方法
超大直径
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职称材料
基于Bi-LSTM-ARIMA的超大直径泥水平衡盾构油脂消耗量预测模型
被引量:
3
4
作者
刘四进
王宇博
+2 位作者
方勇
熊英健
马浴阳
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2023年第3期408-416,共9页
为了对盾构盾尾油脂消耗控制提供指导,以盾尾密封油脂消耗量预测精度为目标,采用双向LSTM与ARIMA模型相结合的方法,构建Bi-LSTM-ARIMA盾尾密封油脂消耗时间序列预测模型,在综合考虑盾构掘进参数与相关工程地质及水文地质参数的基础上,...
为了对盾构盾尾油脂消耗控制提供指导,以盾尾密封油脂消耗量预测精度为目标,采用双向LSTM与ARIMA模型相结合的方法,构建Bi-LSTM-ARIMA盾尾密封油脂消耗时间序列预测模型,在综合考虑盾构掘进参数与相关工程地质及水文地质参数的基础上,建立盾尾密封油脂消耗BP神经网络预测模型。以济南黄河隧道为依托,基于区间隧道既有盾尾油脂消耗数据对盾构东线区间盾尾密封油脂消耗量进行训练和预测。研究结果表明:Bi-LSTM-ARIMA模型对盾尾密封油脂消耗预测的均方根误差为13.47,平均相对误差仅为3.13%,相较于ARIMA时间序列模型和BP神经网络模型具有更高的预测精度,具有较好的实用性与可靠性。
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关键词
超大直径泥水平衡盾构
油脂消耗
时间序列
神经网络
预测模型
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职称材料
清华园盾构隧道复杂互层地层下的掘进参数研究
被引量:
14
5
作者
徐汪豪
倪婉昱
+1 位作者
赵海涛
陈爽
《隧道建设(中英文)》
北大核心
2018年第A02期373-378,共6页
为探明北京地区大直径泥水平衡盾构在复杂互层地层下的掘进参数变化情况,依托北京地区目前最大直径泥水平衡盾构工程清华园隧道,使用数理统计的方法针对盾构由粉质黏土掘进至卵石土、砂、粉质黏土互层地层时盾构掘进参数的变化规律及波...
为探明北京地区大直径泥水平衡盾构在复杂互层地层下的掘进参数变化情况,依托北京地区目前最大直径泥水平衡盾构工程清华园隧道,使用数理统计的方法针对盾构由粉质黏土掘进至卵石土、砂、粉质黏土互层地层时盾构掘进参数的变化规律及波动情况进行研究。研究结果表明:泥水平衡盾构在粉质黏土区域掘进时,盾构刀盘转矩及盾构推力波动情况不明显;泥水平衡盾构在复杂互层地质条件下掘进时,盾构刀盘转矩及盾构推力分别增长46.43%和46.03%,同时盾构刀盘转矩的波动情况较粉质黏土区域有所增长,而盾构推力的波动情况与粉质黏土区域类似。
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关键词
盾构隧道
大直径泥水平衡盾构
复杂互层
掘进参数
刀盘转矩
盾构推力
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职称材料
S259号泥水平衡盾构机改造
被引量:
9
6
作者
陈建
张宁川
吕建乐
《隧道建设》
2007年第6期71-75,共5页
介绍中铁隧道股份有限公司曾用于重庆主城过江排水隧道掘进的德国海瑞克公司生产的S259号泥水平衡盾构机,改造为用于成都地铁Ⅰ号线一期工程4标试验段隧道工程的同类型盾构机的实例,改造工作仍由海瑞克公司完成。该例盾构改造的性质为...
介绍中铁隧道股份有限公司曾用于重庆主城过江排水隧道掘进的德国海瑞克公司生产的S259号泥水平衡盾构机,改造为用于成都地铁Ⅰ号线一期工程4标试验段隧道工程的同类型盾构机的实例,改造工作仍由海瑞克公司完成。该例盾构改造的性质为同类机型的直径缩小改造。
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关键词
泥水平衡盾构机
改造
直径缩小
盾构机参数
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职称材料
海底盾构隧道最小覆土厚度选取探讨
被引量:
8
7
作者
李云鹏
乔国龙
+2 位作者
李旭辉
温俊昇
伍浩
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第S01期168-173,共6页
覆土厚度的选取与海底隧道的安全与造价息息相关,是水下隧道纵断面线路设计的主要参数之一。目前对于最小覆土厚度的确定方法我国还没有一个统一的准则。文章针对珠江三角洲水资源配置工程狮子洋段盾构隧道覆土厚度选取问题,结合国内外...
覆土厚度的选取与海底隧道的安全与造价息息相关,是水下隧道纵断面线路设计的主要参数之一。目前对于最小覆土厚度的确定方法我国还没有一个统一的准则。文章针对珠江三角洲水资源配置工程狮子洋段盾构隧道覆土厚度选取问题,结合国内外海底隧道的相关工程案例,通过三种理论模型分析研究了覆土厚度的取值范围,并利用有限元数值计算方法对理论分析结果进行验证。结果表明:理论模型中,改进计算方法和修正考虑注浆力计算法计算结果更加合理,得到了该海底盾构隧道最小覆土厚度为18m左右。
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关键词
大直径泥水平衡盾构
工程类比法
最小覆土厚度
解析解
数值模拟
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职称材料
题名
基于LSTM算法的大直径泥水平衡盾构掘进姿态预测
被引量:
2
1
作者
曾毅
吴嘉敏
卞跃威
唐嘉佑
闫涛
沈水龙
机构
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
汕头大学工学院
出处
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2024年第11期2139-2148,共10页
基金
国家自然科学基金项目(41672259)
广东省“珠江人才计划”项目(2019CX01G338)。
文摘
为保障盾构施工安全并提升掘进效率,提出基于长短时记忆神经网络(LSTM)算法的大直径泥水平衡盾构掘进姿态预测方法。选取泥水平衡盾构掘进过程中的参数,并采用Pearson相关系数对盾构姿态的关联因素进行分析,获取影响盾构姿态的主要因素,以此构建盾构姿态预测数据集;采用长短时记忆神经网络建立盾构姿态预测模型,并利用自适应估计(Adam)算法对其进行优化以获取最优的盾构姿态预测结果。盾构姿态的预测参数主要包括:盾头水平偏差(HDSH)、盾头垂直偏差(VDSH)、盾尾水平偏差(HDST)、盾尾垂直偏差(VDST)、俯仰角(R)、滚动角(P)。影响盾构姿态预测结果的主要因素为盾构参数和地层参数,其中,盾构分组油缸压力和地层平均抗压/抗剪强度对盾构姿态的影响最大。经过优化的Adam-LSTM神经网络模型对盾构角度的预测效果最优,均方差在0.1以下;对盾构姿态各项参数预测的平均误差小于5%的占比超过80%。
关键词
大直径盾构隧道
泥水平衡盾构
姿态预测
LSTM算法
Keywords
large-
diameter
shield
tunnel
slurry
balance
shield
attitude prediction
long short-term memory algorithm
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
超大直径泥水平衡盾构推拼同步技术工程实践
被引量:
1
2
作者
朱叶艇
朱雁飞
秦元
赵剑
王志华
龚卫
机构
上海隧道工程有限公司
上海城建隧道装备有限公司
华中科技大学土木与水利工程学院
出处
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2024年第11期2271-2282,I0043-I0054,共24页
基金
上海市国资委企业创新发展和能级提升项目(2022020)
上海市科委社会发展科技攻关项目(23dz1202900)。
文摘
为有效解决传统推进与拼装步进式施工工艺应用于长距离盾构区间造成的施工周期过长问题,提出一种基于推力矢量主动控制技术的盾构推拼同步工法,给出在已有缺失推力自补偿计算方法基础上的优化方案,将该技术搭载于14 m级超大直径泥水平衡盾构,并成功应用于上海市域铁路机场联络线工程。对第1022环的推拼同步系统响应数据进行分析,得出以下结论:1)推进油缸压力执行精度为±5%,存在短时响应延迟的现象;2)总推力在油缸回缩和顶回瞬间分别出现骤降后快速回升和骤升后快速回落的情况,整体控制在设定目标值的±3%;3)盾构推进速度受总推力影响显著,与总推力协同变化;4)盾构受外周土体包裹,总推力矢量的微小变动对盾构姿态不产生明显影响。对单月推拼同步施工351环数据进行分析后发现,采用盾构推拼同步技术相较于传统作业方式施工工效可提升约27%。
关键词
超大直径泥水平衡盾构
推拼同步
盾构姿态
施工效率
Keywords
super-large
diameter
slurry
balance
d
shield
"
shield
boring+segment erection"synchronization
shield
posture
tunneling efficiency
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
超大直径泥水平衡盾构机施工造价测算方法
被引量:
5
3
作者
陈天宇
机构
中铁第四勘察设计院集团有限公司
出处
《城市轨道交通研究》
北大核心
2022年第10期180-186,共7页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFC0407006)。
文摘
以典型水下盾构施工费用为依据,结合施工工序和现有?11.0 m级和?15.5 m级盾构机掘进费用定额,同时考虑盾构机在不同地层中掘进的材料消耗量,测算了超大直径泥水平衡盾构机的掘进费用。考虑影响盾构机折旧的主要因素,采用双倍余额递减数学模型,提出了一种超大直径泥水平衡盾构机加速折旧的计算方法。修正现有的泥浆处理定额,针对掘进费用、盾构折旧费用、泥浆处理费用,提出?18 m级超大直径泥水平衡盾构机施工造价的测算公式,弥补了现行标准的不足。
关键词
泥水平衡盾构机
施工造价
测算方法
超大直径
Keywords
slurry
-
balance
d
shield
machine
construction cost
calculation method
super-large
diameter
分类号
TU723.3 [建筑科学—建筑技术科学]
U455.43 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
基于Bi-LSTM-ARIMA的超大直径泥水平衡盾构油脂消耗量预测模型
被引量:
3
4
作者
刘四进
王宇博
方勇
熊英健
马浴阳
机构
中铁十四局集团有限公司
西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室
出处
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2023年第3期408-416,共9页
基金
中国铁建股份有限公司科研计划课题(2018-B06)
中铁十四局集团科技研发计划课题(913700001630559891202215)
第六届中国科协青托项目(2020-2022QNRC001)。
文摘
为了对盾构盾尾油脂消耗控制提供指导,以盾尾密封油脂消耗量预测精度为目标,采用双向LSTM与ARIMA模型相结合的方法,构建Bi-LSTM-ARIMA盾尾密封油脂消耗时间序列预测模型,在综合考虑盾构掘进参数与相关工程地质及水文地质参数的基础上,建立盾尾密封油脂消耗BP神经网络预测模型。以济南黄河隧道为依托,基于区间隧道既有盾尾油脂消耗数据对盾构东线区间盾尾密封油脂消耗量进行训练和预测。研究结果表明:Bi-LSTM-ARIMA模型对盾尾密封油脂消耗预测的均方根误差为13.47,平均相对误差仅为3.13%,相较于ARIMA时间序列模型和BP神经网络模型具有更高的预测精度,具有较好的实用性与可靠性。
关键词
超大直径泥水平衡盾构
油脂消耗
时间序列
神经网络
预测模型
Keywords
super-large diameter slurry balance shield
grease consumption
time series
neural network
prediction model
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
清华园盾构隧道复杂互层地层下的掘进参数研究
被引量:
14
5
作者
徐汪豪
倪婉昱
赵海涛
陈爽
机构
西南交通大学土木工程学院
四川农业大学建筑与城乡规划学院
中铁十四局集团大盾构工程有限公司
出处
《隧道建设(中英文)》
北大核心
2018年第A02期373-378,共6页
基金
国家重点研发计划(2016YFC0802205)
国家自然科学基金资助项目(51578460)
+1 种基金
四川省科技计划重点研发项目(2017SZ0043)
中国铁路总公司科技研究开发计划课题(2017G007-B)
文摘
为探明北京地区大直径泥水平衡盾构在复杂互层地层下的掘进参数变化情况,依托北京地区目前最大直径泥水平衡盾构工程清华园隧道,使用数理统计的方法针对盾构由粉质黏土掘进至卵石土、砂、粉质黏土互层地层时盾构掘进参数的变化规律及波动情况进行研究。研究结果表明:泥水平衡盾构在粉质黏土区域掘进时,盾构刀盘转矩及盾构推力波动情况不明显;泥水平衡盾构在复杂互层地质条件下掘进时,盾构刀盘转矩及盾构推力分别增长46.43%和46.03%,同时盾构刀盘转矩的波动情况较粉质黏土区域有所增长,而盾构推力的波动情况与粉质黏土区域类似。
关键词
盾构隧道
大直径泥水平衡盾构
复杂互层
掘进参数
刀盘转矩
盾构推力
Keywords
shield
tunnel
large-
diameter
slurry
balance
shield
complex interbedded strata
driving parameters
cutterhead torque
shield
thrust force
分类号
U455 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
S259号泥水平衡盾构机改造
被引量:
9
6
作者
陈建
张宁川
吕建乐
机构
中铁隧道股份有限公司
出处
《隧道建设》
2007年第6期71-75,共5页
文摘
介绍中铁隧道股份有限公司曾用于重庆主城过江排水隧道掘进的德国海瑞克公司生产的S259号泥水平衡盾构机,改造为用于成都地铁Ⅰ号线一期工程4标试验段隧道工程的同类型盾构机的实例,改造工作仍由海瑞克公司完成。该例盾构改造的性质为同类机型的直径缩小改造。
关键词
泥水平衡盾构机
改造
直径缩小
盾构机参数
Keywords
slurry
balance
d shieht machine
refurbishing
diameter
reducing
shield
parameters
分类号
U455.39 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
海底盾构隧道最小覆土厚度选取探讨
被引量:
8
7
作者
李云鹏
乔国龙
李旭辉
温俊昇
伍浩
机构
深圳大学土木与交通工程学院
广东粤海珠三角供水有限公司
深圳大学滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室
出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第S01期168-173,共6页
基金
国家自然科学基金(51678363,51938008300)
广东省重点领域研发计划(2019B11110800)珠江三角洲水资源配置
文摘
覆土厚度的选取与海底隧道的安全与造价息息相关,是水下隧道纵断面线路设计的主要参数之一。目前对于最小覆土厚度的确定方法我国还没有一个统一的准则。文章针对珠江三角洲水资源配置工程狮子洋段盾构隧道覆土厚度选取问题,结合国内外海底隧道的相关工程案例,通过三种理论模型分析研究了覆土厚度的取值范围,并利用有限元数值计算方法对理论分析结果进行验证。结果表明:理论模型中,改进计算方法和修正考虑注浆力计算法计算结果更加合理,得到了该海底盾构隧道最小覆土厚度为18m左右。
关键词
大直径泥水平衡盾构
工程类比法
最小覆土厚度
解析解
数值模拟
Keywords
large
diameter
slurry
pressure
balance
d
shield
engineering analog method
minimum overburden thickness
analytical solution
numerical simulation
分类号
U455.43 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U459.5 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于LSTM算法的大直径泥水平衡盾构掘进姿态预测
曾毅
吴嘉敏
卞跃威
唐嘉佑
闫涛
沈水龙
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2024
2
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职称材料
2
超大直径泥水平衡盾构推拼同步技术工程实践
朱叶艇
朱雁飞
秦元
赵剑
王志华
龚卫
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
3
超大直径泥水平衡盾构机施工造价测算方法
陈天宇
《城市轨道交通研究》
北大核心
2022
5
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职称材料
4
基于Bi-LSTM-ARIMA的超大直径泥水平衡盾构油脂消耗量预测模型
刘四进
王宇博
方勇
熊英健
马浴阳
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2023
3
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职称材料
5
清华园盾构隧道复杂互层地层下的掘进参数研究
徐汪豪
倪婉昱
赵海涛
陈爽
《隧道建设(中英文)》
北大核心
2018
14
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职称材料
6
S259号泥水平衡盾构机改造
陈建
张宁川
吕建乐
《隧道建设》
2007
9
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职称材料
7
海底盾构隧道最小覆土厚度选取探讨
李云鹏
乔国龙
李旭辉
温俊昇
伍浩
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
8
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