岩トンネルにおけるEPB-TBMカッターヘッドのトルクとスラストのモデリング：解析的手法とTSFSモデルによる

カッターヘッドのトルクとスラスト力の分析は、適切なトンネル掘削機（TBM）の選定と、特定のプロジェクトに対する地圧バランス（EPB）機械の最適な運用を達成するために極めて重要である。本研究は、テヘランの最近の地下鉄プロジェクト、特にテヘラン地下鉄ライン6の南延長（TML6-SE）から収集したデータを用いて、カッターヘッドのトルクとスラスト力の分析に焦点を当てている。測定されたトルクとスラストに対する地盤工学的および運用パラメータの影響を評価するために、457のデータポイントから構成されるデータベースが作成された。このプロジェクトの大部分の掘削は、軟らかい地面の掘削用に設計された直径9.19 mの改修されたEPB機械を使用して、密度の高い堅牢な石灰岩で行われた。このトンネルセクションを完了するために、カッターヘッドはリッパの代わりにディスクカッターで装備された。その結果、EPB機械のトルクとスラストを推定するための既存の理論モデルは、ハードロック掘削プロセスに対応するように修正された。さらに、本研究では高木-スゲノファジィシステム（TSFS）が利用された。モデルの結果は定量的な結論を導き出し、測定されたパラメータと予測された目標パラメータとの比較は高い精度を示した。この研究は、ハードロック掘削条件におけるEPB機械の性能に対するさまざまなパラメータの影響を理解することに寄与し、カッターヘッドのトルクとスラスト力を予測するために理論モデルで必要となる潜在的な調整への洞察を提供する。提案されたモデルは、満足のいく信頼性の高い精度を示し、すべてのモデルでR2値は0.7を超え、損失関数値はゼロに近づいた。