一种隧道锚碇的安全性评估方法

    公开(公告)号:CN112362502A

    公开(公告)日:2021-02-12

    申请号:CN202011433261.4

    申请日:2020-12-10

    IPC分类号: G01N3/24

    摘要: 本发明公开了一种隧道锚碇的安全性评估方法,以隧道锚围岩的长期抗剪强度参数为隧道锚碇的安全性评估依据;长期抗剪强度参数根据如下步骤测得:模拟工程现场围岩,制备隧道锚围岩模型试件;通过恒荷载固结排水剪切试验,建立试件在不同垂直荷载下的抗剪强度松弛曲线;将抗剪强度松弛曲线转化为lgt‑1/τ曲线,据此建立试件在不同垂直荷载下抗剪强度随时间变化的长期强度方程;选择所需的垂直荷载下的长期强度方程,确定该试件的长期抗剪强度参数,即为隧道锚围岩的长期抗剪强度参数。本发明采用长期抗剪强度参数能更可靠的反映岩体在受持续的剪切荷载下的力学特性,大大降低了试验结果与工程实际的偏差。

    多级流变加载下的岩石气体渗透率测试方法

    公开(公告)号:CN110031376B

    公开(公告)日:2020-09-11

    申请号:CN201910306557.0

    申请日:2019-04-17

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: G01N15/08

    摘要: 本发明公开一种多级流变加载下的岩石气体渗透率测试方法,包括如下步骤:(1)进行压力室的气路连接;(2)将铁块置于压力室中,进行系统标定;(3)对岩样进行物性测量;(4)将岩样放置于压力室中,施加围压至设定值并保持恒定;(5)持续向气路中施加渗压至预设值;(6)逐级加载偏应力直至岩样破坏,每一级偏应力瞬时加载完成后进行流变加载,瞬时加载过程中采用流量法测量气体渗透率,流变加载过程中采用稳态法测量气体渗透率;最终得到多级流变加载各阶段的岩石气体渗透率。本发明开创了多级流变加载下的岩石气体渗透率测试方法,将加载过程划分为瞬时加载部分和流变加载部分,采用不同测试方法得到实现流变全过程的渗透率的测量。

    盾构隧道管片接缝防水试验装置及防水性能测试方法

    公开(公告)号:CN118258565A

    公开(公告)日:2024-06-28

    申请号:CN202410580368.3

    申请日:2024-05-11

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: G01M3/28 G01N3/12 G01M3/04

    摘要: 本发明提供了一种盾构隧道管片接缝防水试验装置及防水性能测试方法,用于对盾构隧道管片接缝的防水性能进行模拟试验;该盾构隧道管片接缝防水试验装置包括密封主体以及设置于密封主体上的连接通道和水压检测元件;密封主体包括由上盖板、下盖板、两件第一方形钢模和两件第二方形钢模形成密封腔体结构、施压驱动件、承压反力板以及腔体接缝密封结构;腔体接缝密封结构包括分别设置于密封腔体结构中的不同连接部位的第一密封组件、第二密封组件和第三密封组件;施压驱动件和承压反力板均设有两件,单件承压反力板的两端分别与上盖板和下盖板固连,单件施压驱动件的两端分别与单件承压反劝板和单件第一方形钢模固连,用于对第一方形钢模进行施压。

    一种纤维-骨料混合堆积体的填充密度及空隙率预测方法

    公开(公告)号:CN114997034B

    公开(公告)日:2024-04-16

    申请号:CN202210453411.0

    申请日:2022-04-27

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明公开一种纤维‑骨料混合堆积体的填充密度及空隙率预测方法,其步骤为:划分粒径区间;计算各类钢纤维的等效球体粒径:计算钢纤维与各粒径区间骨料的等效粒径比;计算单根纤维对周边骨料的微扰动体积;计算混凝土中的第k种纤维的纤维根数;测量各粒径区间骨料的填充密度;计算纤维扰动下各骨料粒径区间i的虚拟填充密度;计算虚拟骨架体系的虚拟填充密度,计算骨料颗粒骨架实际填充密度及骨料颗粒骨架空隙率。本发明将钢纤维纳入堆积密度计算模型,解决了现有计算模型无法考虑钢纤维种类和掺量的问题,可以获得准确的骨架混合体系在纤维扰动情况下的堆积密度和空隙率,进而为钢纤维/自密实钢纤维混凝土配合比定量化精细设计提供重要参考。

    一种差异条件橡胶密封垫老化试验装置及测试方法

    公开(公告)号:CN117740662A

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN202410179815.4

    申请日:2024-02-18

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明公开了一种差异条件橡胶密封垫老化试验装置及测试方法,涉及密封垫老化测试技术领域;该试验装置采用双层密封箱结构,配合使用可调节盖板组件、环境调节组件和环境监测组件,满足多种环境参数的模拟和监测,实现差异条件下橡胶密封垫的老化试验测试。本发明还提供了一种测试方法,通过本发明提供的试验装置实现差异条件下橡胶密封垫老化试验,通过传感器和监测装置实现老化过程橡胶密封垫接触应力的监测,通过物理、力学等试验对比分析老化试验前后橡胶密封垫物理、化学性能变化;本测试方法简单易操作,多方面结果综合分析,更为准确全面地研究橡胶密封垫压缩变形状态下的差异环境老化试验后其物理及化学性质的变化。

    一种密封垫-管片沟槽接触面应力松弛的测试方法

    公开(公告)号:CN115200992A

    公开(公告)日:2022-10-18

    申请号:CN202210570191.X

    申请日:2022-05-24

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: G01N3/08 G01N3/04

    摘要: 本申请公开了一种密封垫‑管片沟槽接触面应力松弛的测试方法,包括以下步骤:采用数值模拟得到密封垫对沟槽的挤压效果,确定接触路径;绘制路径上的接触应力分布曲线,采用数值积分方法得到密封垫对沟槽的闭合压力;进行密封垫力学压缩性能试验,采用薄膜压力传感器获取指定变形量下的密封垫‑沟槽接触面上的闭合压力值;将曲线积分计算值与压力传感器测量值进行对比,拟合标定系数;将密封垫以特定变形量固定在夹持装置中,置于老化炉中老化,实时读取薄膜压力传感器的测量值;根据标定系数及实时测量值,得到密封垫各个柱脚及与与沟槽接触边上的接触应力变化。本发明实现了老化过程中密封垫‑沟槽接触面应力松弛过程的实时监测。

    基于数值-物理混合试验的隧道接缝密封垫迭代设计方法

    公开(公告)号:CN114861351A

    公开(公告)日:2022-08-05

    申请号:CN202210460477.2

    申请日:2022-04-28

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明公开一种基于数值‑物理混合实验的隧道接缝密封垫迭代设计方法,按如下步骤实施:设计若干种第一轮密封垫断面;进行第一轮密封垫的渗漏水压判断,筛选出第二轮密封垫断面;对第二轮密封垫进行测试,判断极限拼装力是否不大于盾构千斤顶推力,以及渗漏水压是否不小于设计短期渗漏水压,筛选出第三轮密封垫断面;判断沟槽区域混凝土应力是否不大于混凝土塑性损伤应力,筛选出第四轮密封垫断面;判断使用寿命接触应力是否不小于设计长期渗漏水压,筛选出最终密封垫断面。本发明通过多次迭代设计盾构隧道接缝密封垫,解决了现有工程类比法设计接缝密封垫的主观性和随意性,实现了密封垫断面的科学定量化设计选型。

    一种隧道衬砌拱顶脱空监测装置及监测方法

    公开(公告)号:CN111720169B

    公开(公告)日:2022-06-17

    申请号:CN202010547310.0

    申请日:2020-06-16

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明公开了一种隧道衬砌拱顶脱空监测装置及监测方法,属于隧道工程施工技术领域。隧道衬砌拱顶脱空监测装置包括电连接的监测主体设备、信号传输设备以及信号接收处理设备,其中,监测主体设备包括内置姿态传感器的空心类岩石外壳,该类岩石外壳与混凝土粗骨料尺寸及形貌结构相同,能够置于混凝土浆液、在衬砌浇注过程中随混凝土浆液流动。浇注过程中,通过观察监测主体设备在衬砌结构中的运动轨迹,可精确还原混凝土浇筑中浆液的流动方向和最终到达的位置,克服了现有靠经验方法判断的盲目性;而且浇注完成后留在混凝土中,可对到达龄期前的混凝土进行实时监测,及时发现局部脱空情况进而及时进行补浆,为衬砌结构的补强创造条件。

    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:CN113006829B

    公开(公告)日:2022-06-14

    申请号:CN202110273598.1

    申请日:2021-03-15

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: E21D11/18 E21D19/00

    摘要: 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。

    一种基于卷积神经网络的隧道衬砌空洞声学识别方法

    公开(公告)号:CN113988142B

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202111607420.2

    申请日:2021-12-27

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: G06K9/00 G06N3/04 G06N3/08

    摘要: 本发明公开了一种基于卷积神经网络的隧道衬砌空洞声学识别方法,首先利用麦克风声压传感器采集衬砌空洞区域与非空洞区域在外部激励作用下产生的声压时域数据样本。然后,利用数据标准化程序对两种工况时域声压样本数据进行标准化处理。随后,利用小波分析技术对两种工况下声压数据进行时频分析,将声压数据转换为二维时频特征谱图。最后,构建基于卷积神经网络的深度学习模型,利用声压信息的二维时频特征图谱对模型进行训练,得到隧道空洞识别模型。最终利用隧道空洞识别模型,对新的样本数据进行识别与分类,判断样本数据所对应的隧道区域是否出现空洞。本方法对于隧道衬砌结构空洞识别具有较高的准确率、可靠性、鲁棒性与适用性。