Performance Prediction of a Hard Rock TBM using Statistical and Artificial Intelligence Methods

سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 37

فایل این مقاله در 21 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JMAE-15-1_017

تاریخ نمایه سازی: 20 دی 1402

چکیده مقاله:

Tunnel Boring Machines (TBMs) are extensively used to excavate underground spaces in civil and tunneling projects. An accurate evaluation of their penetration rate is the key factor for the TBM performance prediction. In this study, artificial intelligence methods are used to predict the TBM penetration rate in excavation operations in the Kerman tunnel and the Gavoshan water conveyance tunnels. The aim of this paper is to show the application of the Multivariate Linear Regression (MLR), Artificial Neural Network (ANN), and Support Vector Machine (SVM) for the TBM penetration rate prediction. The penetration rate parameter is considered as a dependent variable, and the Rock Quality Designation (RQD), Brazilian Tensile Strength (BTS), Uniaxial Compressive Strength (UCS), Density (D), Joint Angle (JA), Joint Spacing (JS), and Poisson's Ratio are considered as independent variables. The obtained results by the several proposed methods indicated a high accuracy between the predicted and measured penetration rates, but the support vector machine yields more precise and realistic outcomes.

نویسندگان

Alireza Afradi

Department of Mining and Geology, Qaemshahr Branch, Islamic Azad University, Qaemshahr, Iran.

Arash Ebrahimabadi

Department of Petroleum, Mining and Material Engineering, Central Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.

Mansour Hedayatzadeh

Research Fellow, School of Civil Engineering, University of Leeds, Leeds, England

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • . Rezaei, A., Shirzehhagh, M., & Golpasand, M. R. B. ...
  • . Kim, D., Pham, K., Park, S., Oh, J., & ...
  • . Kim, D., & Jeong, S. (۲۰۲۱). Estimation of the ...
  • . Pan, Q., Chen, Z., Wu, Y., Dias, D., & ...
  • . Rostami, J., Ozdemir, L. and Nilson, B. (۱۹۹۶). Comparison ...
  • . Bruland, A. (۱۹۹۸). Hard rock tunnel boring. (PhD), Norwegian ...
  • . Bruland, A., Dahlø, T.S., and Nilsen, B. (۱۹۹۵). Tunneling ...
  • . Palmström, A. (۱۹۹۵). RMi- a rock mass characterization system ...
  • . Nilsen, B., and Ozdemir, L. (۱۹۹۳). Hard rock tunnel ...
  • . Rostami, J. (۱۹۹۷). Development of a force estimation model ...
  • . Rostami, J., and Ozdemir, L. (۱۹۹۳). A new model ...
  • . Barton, N. (۲۰۰۰). TBM Tunneling in Jointed and Fault ...
  • . Barton, N. (۲۰۰۶). Fault zones and TBM, Paper presented ...
  • . Bieniawski, Z.T., Celada, B., Galera, J.M., and Álvares, M. ...
  • . Bieniawski, Z.T, Celada, B., and Galera, J.M. (۲۰۰۷). Predicting ...
  • . Bieniawski, Z.T., Celada, B., Galera, J.M., and Tardaguila, I. ...
  • . Bieniawski, Z.T., Celada, B., Galera, J.M., and Tardaguila, I. ...
  • . Büchi, E. (۱۹۸۴). Einfluss geologischer Parameter auf die Vortriebsleistung ...
  • . Gong, Q., & Zhao, J. (۲۰۰۹). Development of a ...
  • . Hassanpour, J., Rostami, J., & Zhao, J. (۲۰۱۱). A ...
  • . Sapigni, M., Berti, M., Bethaz, E., Busillo, A., & ...
  • . Tarkoy, P. J. (۱۹۷۳). Prediction of TBM penetration rates ...
  • . Graham, P.C. (۱۹۷۶). Rock exploration for machine manufacturers, In: ...
  • . Farmer, I.W., and Glossop, N.H. (۱۹۸۰). Mechanics of disc ...
  • . Cassinelli, F. et al. (۱۹۸۲). Power consumption and metal ...
  • . Lislerud, A. et al. (۱۹۸۳). Hard rock tunnel boring. ...
  • . Bamford, W.E. (۱۹۸۴). Rock test indices are being successfully ...
  • . Grima, M. A., Bruines, P., & Verhoef, P. N. ...
  • . Delisio, A., Zhao, J., & Einstein, H. H. (۲۰۱۳). ...
  • . Vergara, I. M., & Saroglou, C. (۲۰۱۷). Prediction of ...
  • . Armetti, G., Migliazza, M., Ferrari, F., Berti, A., & ...
  • . Kim, K., Jo, S., Ryu, H., & Cho, G. ...
  • . Innaurato, N., Mancini, R., Rondena, E., and Zaninetti, A. ...
  • . Ribacchi, R., & Fazio, A. L. (۲۰۰۴). Influence of ...
  • . Yağız, S., Gökçeoğlu, C., Sezer, E. A., & İplikçi, ...
  • . Hassanpour, J., Rostami, J., Khamehchiyan, M., & Bruland, A. ...
  • . Hamidi, J. K., Shahriar, K., Rezai, B., & Rostami, ...
  • . Afradi, A., Ebrahimabadi, A., & Hallajian, T. (۲۰۲۰). Prediction ...
  • . Wang, S., Lin, Z., & Dai, J. (۲۰۱۴). Empirical ...
  • . Yilmaz, I., & Yüksek, A. G. (۲۰۰۷). An example ...
  • . Hagan, M.T., Demuth, H.B., and Beale, M. (۱۹۹۶). Neural ...
  • . Haykin, S. (۱۹۹۹). Neural Networks: A Comprehensive Foundation, Upper ...
  • . Afradi, A., Ebrahimabadi, A., & Hallajian, T. (۲۰۱۹). Prediction ...
  • . Afradi, A., & Ebrahimabadi, A. (۲۰۲۱). Prediction of TBM ...
  • .Saki, D., and Pouryani, S.B.M. (۲۰۱۴). Financial and Time Management ...
  • . Gholizadeh, H., Peely, A. B., Karney, B. W., & ...
  • . Karami, M., Zare, S., & Rostami, J. (۲۰۲۰). Tracking ...
  • . Afradi, A., Ebrahimabadi, A., & Hallajian, T. (۲۰۲۱). Prediction ...
  • . Afradi, A., & Ebrahimabadi, A. (۲۰۲۰). Comparison of artificial ...
  • Prediction of TBM Penetration Rate with Generalized Regression Neural Network in Hard Rock Condition [مقاله کنفرانسی]
  • . Bejari H., Kakaie R., Ataei M., and Khademi H. ...
  • . Frough, O., Torabi, S. R., and Tajik, M. (۲۰۱۲). ...
  • Estimation of penetration rate of tunnel boring machines using Monte-Carlo simulation method [مقاله ژورنالی]
  • Simulation of tunnel boring machine utilization: A case study [مقاله ژورنالی]
  • . Yağız, S. (۲۰۰۸). Utilizing rock mass properties for predicting ...
  • . ZareNaghadehi, M. Z., Samaei, M., Ranjbarnia, M., & Nourani, ...
  • . Adoko, A. C., Gökçeoğlu, C., & Yağız, S. (۲۰۱۷). ...
  • نمایش کامل مراجع