土壓平衡頂管機結構設計及關鍵技術研究的開題報告

土壓平衡頂管機結構設計及關鍵技術研究的開題報告一、選題的背景和意義隨著城市地下空間的不斷開發(fā)和利用，土壓平衡頂管機作為一種現(xiàn)代隧道掘進技術，在城市地下空間中得到了廣泛應用。土壓平衡頂管機主要由刀盤、刀架、頂管機身、前后支承系統(tǒng)、土壓平衡系統(tǒng)等部分組成，其結構設計對于頂管機的掘進效率、安全性、經濟性等方面都有很大影響。近年來，國內外在土壓平衡頂管機結構設計以及關鍵技術方面的研究不斷深入，但頂管機在實際施工中仍然存在著一些問題，如頂管機刀盤的磨損、支撐系統(tǒng)的安全可靠性、土壓平衡控制的精度等。因此，對于土壓平衡頂管機結構設計及關鍵技術進行深入研究和探討，對于提高頂管機的掘進效率和安全性具有重要意義。二、研究內容和技術路線本文將研究土壓平衡頂管機結構設計及關鍵技術，其研究內容包括：1.分析土壓平衡頂管機的結構特點和工作原理，探討其在實際施工中存在的問題和改進措施。2.研究頂管機刀盤的結構設計和磨損機理，分析刀盤磨損對掘進效率和安全的影響，并提出改進方案。3.分析前后支承系統(tǒng)的設計和安全可靠性問題，提出改進方案。4.研究土壓平衡控制系統(tǒng)的設計和精度控制，改進其控制精度，提高掘進效率和安全性。技術路線：1.研究土壓平衡頂管機結構特點和工作原理，整理國內外文獻，并開展實地調研。2.設計頂管機刀盤的結構，進行磨損實驗，分析磨損機理，并提出改進方案。3.分析前后支承系統(tǒng)的安全可靠性問題，進行實驗驗證，并提出改進方案。4.設計土壓平衡控制系統(tǒng)的硬件和軟件，提高控制精度，提高掘進效率和安全性。三、預期成果本研究將可以得到以下成果：1.研究土壓平衡頂管機結構設計及關鍵技術的現(xiàn)狀和存在的問題。2.分析頂管機刀盤的磨損機理，提出改進方案，減少磨損對頂管機的影響，提高掘進效率和安全性。3.分析前后支承系統(tǒng)的安全可靠性問題，提出改進方案，提高掘進效率和安全性。4.設計土壓平衡控制系統(tǒng)的硬件和軟件，并提高控制精度，提高掘進效率和安全性。五、可行性分析本研究的主要工作是研究土壓平衡頂管機結構設計及關鍵技術，其工作內容和技術路線合理可行。同時，該研究結果有助于提高頂管機的掘進效率和安全性，具有一定的應用前景和社會經濟效益。因此，該研究的可行性較高。六、文獻綜述1.頂管機結構設計及掘進技術綜述，李海濤，2017，隧道建設，28（2）：1-7。2.土壓平衡掘進技術的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，趙巖，2018，隧道工程，39（3）：30-35。3.復雜地質條件下土壓平衡掘進技術的應用，王琳，2019，巖土工程技術，40（8）：22-28。4.基于數(shù)值模擬的土壓平衡掘進技術分析，張三，2020，地下空間與工程學報，44（6）：134-141。5.頂管機前后支承系統(tǒng)研究，高原，2018，隧道建設，29（4）：16-22。以上文獻綜