ANALIZA POUZDANOSTI STROJEVA ZA PUNOPROFILNI ISKOP TUNELA PRIMJENOM SIMULACIJSKE METODE MONTE CARLO

Autor: Reza Mikaeil, Hasel Amini Khoshalan, Mohammad Hossein Nasrollahi, Akbar Esmaeilzadeh
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Rudarsko-geološko-naftni zbornik
Volume 37
Issue 3
ISSN: 1849-0409
0353-4529
Popis: The high boring capability of full-face tunnel boring machines, especially in urban tunnels, has led to their increased use in tunnel excavation in various and unfavourable geological conditions. Therefore, many efforts have been made to predict and improve the performance of these machines. In this regard, most of the previous studies have focused on the effect of geological and mechanical properties of rock or soil. However, delays due to the maintenance and repair of these machines, which contribute to a major share of unwanted and unpredicted stops at work, have not been considered. Reliability analysis is a practical method based on studying the behaviour of breakdowns and maintenance of machines and systems. This approach can be suggested as part of the appropriate planning for machine maintenance and consequently reducing downtime and costs. In this way, it is possible to identify weaknesses and critical points of a machine or system of the boring process. In the present study, the reliability of the full-face tunnelling machine was analysed with the Monte Carlo simulation method. The studied machine is divided into 5 subsystems including mechanical, electrical, hydraulic, water and compressed air subsystems. Using breakdown data of about 24 months of boring operation, the reliability of each subsystem was simulated and evaluated. Eventually, the reliability of the boring machine was simulated using the Kamat-Riley (K-R) method. The results showed that if no maintenance operation is performed on the subsystems, the overall reliability of the boring machine will decline to zero after about 38 hours of continuous boring operation. Finally, to improve the overall reliability of the boring machine, based on accomplished reliability analysis, we suggest an effective preventive maintenance and repair system for keeping the machine in optimal operating conditions for a longer period.
Visoka učinkovitost strojeva za bušenje punoga profila tunela, posebno u gradskim tunelima, dovela je do njihove sve veće upotrebe u iskopu tunela u različitim i nepovoljnim geološkim uvjetima. Stoga su uloženi veliki napori sa svrhom predviđanja i poboljšanja učinkovitosti ovih strojeva. Većina prethodnih studija bila je usmjerena na utjecaj geoloških i mehaničkih svojstava stijene ili tla. Međutim, kašnjenja zbog održavanja i popravka ovih strojeva, koji doprinose velikomu udjelu neželjenih i nepredviđenih zaustavljanja pri radu, nisu uzeta u obzir. Analiza pouzdanosti praktična je metoda koja se temelji na proučavanju utjecaja kvarova i održavanja strojeva i sustava. Ovaj pristup može poslužiti za prikladno planiranje održavanja strojeva i posljedično smanjenje zastoja i troškova. Na taj način moguće je identificirati slabosti i kritične točke stroja ili sustava procesa bušenja. U ovome je istraživanju pouzdanost stroja za probijanje tunela analizirana primjenom simulacijske metode Monte Carlo. Stroj na kojemu je provedena analiza podijeljen je u 5 podsustava uključujući mehanički, električni, hidraulički te podsustave za komprimirani zrak i vodu. Koristeći se podatcima o kvarovima za oko 24 mjeseca bušenja simulirana je i procijenjena pouzdanost svakoga podsustava. Na kraju je simulirana pouzdanost stroja za bušenje korištenjem Kamat-Rileyjeve (K-R) metode. Rezultati su pokazali da ako se na podsustavima ne provodi operacija održavanja, ukupna pouzdanost stroja za bušenje past će na nulu nakon otprilike 38 sati neprekidnoga rada bušenja. U konačnici, radi poboljšanja sveukupne pouzdanosti stroja za bušenje, na temelju provedene analize pouzdanosti predlažemo učinkovit sustav preventivnoga održavanja i popravaka za održavanje stroja u optimalnim radnim uvjetima dulje vrijeme.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: