There lacks an automated decision-making method for soil conditioning of EPBM with high accuracy and efficiency that is applicable to changeable geological conditions and takes drive parameters into consideration. A hybrid method of Gradient Boosting Decision Tree (GBDT) and random forest algorithm to make decisions on soil conditioning using foam is proposed in this paper to realize automated decision-making. Relevant parameters include decision parameters (geological parameters and drive parameters) and target parameters (dosage of foam). GBDT, an efficient algorithm based on decision tree, is used to determine the weights of geological parameters, forming 3 parameters sets. Then 3 decision-making models are established using random forest, an algorithm with high accuracy based on decision tree. The optimal model is obtained by Bayesian optimization. It proves that the model has obvious advantages in accuracy compared with other methods. The model can realize real-time decision-making with high accuracy under changeable geological conditions and reduce the experiment cost.
Earth Pressure Balanced shields are currently the most utilized tunnelling machines throughout around the world. The possibility of using conditioning agents that change the mechanical and hydraulic behaviour of a soil, changing it into a plastic paste and thus permitting soil pressure applications at the tunnel face, is the key point to explain the increasing utilization of this technology. Despite its great importance, not much laboratory researches can be registered on soil conditioning, particularly for cohesionless soils. The conditioning criterion is usually defined on the basis of a trial-and-error procedure developed directly at the job sites. A test that is able to simulate the extraction of soil from the bulk chamber with the screw conveyor inclined upwards, as in real machines, can offer a quantitative indication of the conditioned soil behavior for EPB use. The characteristics of the device and the results obtained on many different types of soil are discussed in order to point out the great importance and quality of results that can be achieved using the proposed test device.
PL
Tarcze wyrównanych ciśnień gruntowych (Earth Pressure Balance) to obecnie najczęściej stosowane maszyny do tunelowania na świecie. Możliwość zastosowania środków do modyfikowania gruntu, które zmieniają jego mechaniczne i hydrauliczne właściwości, zmieniając go w plastyczną masę i pozwalając tym samym na wykorzystanie parcia gruntu na przodku, jest kluczowa dla wyjaśnienia rosnącego wykorzystania tej technologii. Mimo wielkiego znaczenia modyfikowania gruntu nie zanotowano zbyt wielu badań laboratoryjnych na ten temat, szczególnie jeśli chodzi o grunty niespoiste. Sposoby modyfikacji definiuje się zwykle metodą prób i błędów bezpośrednio na miejscu wykonywania pracy. Test, który potrafi symulować wydobywanie gruntu z komory roboczej za pomocą skierowanego w górę przenośnika ślimakowego, tak jak w prawdziwych maszynach, może dostarczyć informacji dotyczących zachowania się gruntów modyfikowanych podczas stosowania technik EPB. W artykule przedstawiono cechy charakterystyczne urządzenia i wyniki otrzymane dla różnych rodzajów gruntów. Podkreślono ważność i wysoką jakość wyników otrzymanych przy zastosowaniu proponowanego urządzenia badawczego.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Maszyny EPB (Earth Pressure Balance) korzystające z dodatków do modyfikowania gruntu stają się coraz popularniejsze w świecie tunelowania. Ich konstrukcja pozwala na precyzyjne zrównoważenie parcia gruntu, zapobiegając niekontrolowanemu przepływowi wody gruntowej. Zdolność do zabezpieczenia równowagi ciśnień wraz z uwzględnieniem aspektów ekologicznych i toksykologicznych, należą do najważniejszych czynników decydujących o powodzeniu wiercenia maszynami TBM. Powodzenie użycia maszyn EPB - zwłaszcza przy gruntach spoistych oraz niejednolitych formacjach o znacznej porowatości, czy też w przypadku wysokiego poziomu wód gruntowych - zależy od dobrej inżynierii mechanicznej połączonej z wysoce efektywnymi dodatkami uzdatniającymi. Przykładami takich udanych połączeń są projekty tunelowe MetroSur w Madrycie, Toulouse Metro we Francji i tunel kolejowy w Rzymie.
EN
Earth Pressure Balancing (EPB) tunnel boring machines using soil conditioning additives have become more and more frequent in the world of tunnelling. Their ability to produce & secure the earth pressure equilibrium together with consideration on their ecological and toxicological aspects belongs to the most important factors of a successful TBM drive. The correct and effective use of soil conditioning additives is not always obvious. The success of EPB machines - especially in non-homogeneous, highly porous or adhesive ground conditions - depends on good mechanical engineering combined with highly effective soil conditioning additives. Examples of these successful combinations are Madrid MetroSur, Toulouse Metro and Rome Railway tunnel projects.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.