浅埋隧道施工双层超前支护结构一体化计算方法

    公开(公告)号:CN109145412B

    公开(公告)日:2022-04-19

    申请号:CN201810875081.8

    申请日:2018-08-03

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种浅埋隧道施工双层超前支护结构一体化计算模型与计算方法,两层超前支护结构均采用弹性地基梁单元进行模拟,双层支护结构体系之间的相互作用采用Winkler地基弹簧单元进行模拟;超前支护结构一端采用弹性约束,只允许其产生竖向位移,另一端为自由边界;上下两层超前支护结构均作用有围岩压力,下层支护结构在隧道掌子面前方未开挖段作用有地基反力。该计算方法首先建立隧道施工双层超前支护结构一体化计算模型,进而确定超前支护结构体系的计算参数和计算荷载,建立耦合方程组,引入边界条件,得到超前支护结构的挠度方程,最后计算超前支护结构体系在不同情况下的变形及内力分布。本发明考虑了双层超前支护体系的协同作用,能对隧道超前支护结构体系进行定量化的计算分析。

    用于隧道的移动式可调反力临时台架支护系统及支护方法

    公开(公告)号:CN113006829A

    公开(公告)日:2021-06-22

    申请号:CN202110273598.1

    申请日:2021-03-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于隧道的移动式可调反力临时台架支护系统及支护方法。支护系统包括外表面与初期支护内侧密贴的支护板总成、设置在支护板总成内侧以提供主动支撑力的液压千斤顶、提供液压动力的高压液泵站、千斤顶下方设置承受液压反力的反力拱、支撑反力拱的托架总成、设置在托架总成下方的门架总成、连接在门架总成底部的滚轮以及上部与滚轮接触下部与枕木连接的台车走行轨道。支护过程包括位移监测、设备就位、初撑阶段、增阻承载阶段、恒阻保护阶段和卸压推进。对比目前常用的临时护拱支护,本发明能大幅提高支护效率,灵活把握支护时机,有效控制初支变形,快速实现支护推进。有效缓解软弱围岩隧道中,围岩及初期支护的大变形控制问题。

    一种用于真三轴实验的三向渗流密封装置及应用方法

    公开(公告)号:CN118424894B

    公开(公告)日:2024-10-01

    申请号:CN202410873647.9

    申请日:2024-07-02

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种用于真三轴实验的三向渗流密封装置及应用方法,涉及岩石力学与工程技术领域。该装置包括柔性密封套和支撑框架;所述柔性密封套包括中空腔体与所述中空腔体连通的第一套筒、第二套筒、第三套筒、第四套筒、第五套筒和第六套筒;所述柔性密封套设置在所述支撑框架内,且与所述支撑框架连接。该应用方法包括采用流体加压输送组件将流体输送至所述支撑框架与所述柔性密封套组装后的空腔内,用于向空腔腔体内提供压力,使得所述柔性密封套被压迫贴紧在所述岩样和各压头上,实现三向渗流密封。本发明能够模拟深部地层环境下岩石的三向渗流,便于全面真实的分析深部地层环境下岩石的力学特性。

    用于确定盾构隧道纵向等效刚度的试验装置及试验方法

    公开(公告)号:CN118424618B

    公开(公告)日:2024-09-24

    申请号:CN202410873664.2

    申请日:2024-07-02

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及隧道工程技术领域,具体涉及用于确定盾构隧道纵向等效刚度的试验装置及试验方法。该试验装置包括:第一铰支座和第二铰支座对称设置在试验台架上,且第一铰支座可滑动设置在试验台架上;盾构隧道模型设置在第一铰支座和第二铰支座之间,且与二者连接;第一扭矩加载组件与第一铰支座连接;第二扭矩加载组件与第二铰支座连接;竖向加载组件设置在盾构隧道模型上;位移检测组件一端与试验台架连接,而另一端与盾构隧道模型连接。该试验方法包括对盾构隧道模型的纵向等效刚度试验方法和在目标纵向轴力作用下的纵向等效刚度试验方法。本发明能够完成有无纵向轴力作用下的纵向等效抗弯刚度测试和纵向等效抗剪刚度测试。

    一种任意三向渗流应力耦合真三轴实验装置及实验方法

    公开(公告)号:CN118424892B

    公开(公告)日:2024-09-03

    申请号:CN202410873608.9

    申请日:2024-07-02

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及岩石力学与工程技术领域,具体涉及一种任意三向渗流应力耦合真三轴实验装置及实验方法。该装置包括在组合压力室内设置岩样以及为岩样提供轴向压力的组合压头;组合压头包括六组压头单件;在各组压头单件上均设置渗流调控组件、声发射传感组件和变形传感部件;渗流控制器、声发射监测器和变形监测器均设置在组合压力室外;渗流控制器与渗流调控组件连接;声发射监测器与声发射传感组件连接;变形监测器与变形传感部件连接。该方法用于实现任意三向渗流应力耦合真三轴实验。本发明能够为揭示深部岩体渗流‑应力耦合下的力学特性与破坏机理提供可靠的实验数据。

    一种高温渗透应力耦合的真三轴实验装置及实验方法

    公开(公告)号:CN118424904A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410873609.3

    申请日:2024-07-02

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种高温渗透应力耦合的真三轴实验装置及实验方法,涉及岩石力学与工程技术领域。该实验装置包括组合压力室;在组合压力室内设置热缩密封套、岩样和组合压头;在组合压力室内且位于热缩密封套外的区域填充导热油,导热油通过导热组件输入组合压力室内;在组合压头上组合设置热控组件、渗流组件、声发射传感组件和变形传感部件。该实验方法包括温度控制器控制岩样至目标温度;渗流加压器控制对岩样进行渗流作业;压力加载控制器控制组合压头对岩样的输出压力;声发射监测器实时监测岩样的岩石破裂损伤数据;变形监测器实时监测岩样的变形数据。本发明实现了岩石破裂过程中损伤演化分析。

    一种隧道围岩破坏实时监测的真三轴实验装置及实验方法

    公开(公告)号:CN118424893A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410873634.1

    申请日:2024-07-02

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种隧道围岩破坏实时监测的真三轴实验装置及实验方法,涉及岩石力学与工程技术领域。该实验装置包括声发射传感组件、变形传感组件、图像采集组件和组合压力室;通过组合压头为隧道模型提供X轴、Y轴、Z轴三轴轴向压力;通过变形传感组件实时监测隧道模型的变形数据;通过声发射传感组件用于实时监测所述隧道模型的岩石破裂损伤数据;通过图像采集组件实时监测隧道模型的隧洞内壁的损伤情况。该实验方法用于实时为隧道模型提供三轴轴向压力,实时监测隧道模型的变形数据、岩石破裂损伤数据和隧洞内壁的变形破坏情况。本发明能够用于高地应力隧道围岩实时损伤及围岩变形破坏监测,实现对高地应力环境下隧道灾变机理的研究。

    一种高地温隧道衬砌结构单向受热的高温养护装置及方法

    公开(公告)号:CN115648382B

    公开(公告)日:2024-05-17

    申请号:CN202211223754.4

    申请日:2022-10-08

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开一种高地温隧道衬砌结构单向受热的高温养护装置及方法,包括加热水箱,加热水箱内安装有加热组件;加热组件内开设有加热水腔,加热水腔与加热水箱通过热水管道连通;加热组件置于支撑框架内;热水管道贯穿支撑框架中心;试模置于加热组件上方,且试模与支撑框架固定连接。本发明通过试模的单向温度加载和试块的单向散热模拟隧道衬砌在高岩温条件下的施工养护环境,通过控制试模的加载温度,实现不同围岩温度作用下材料养护条件;为能真实的模拟高地温隧道衬砌混凝土性能、围岩‑混凝土界面性能及其演化规律提供了依据。

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