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公开(公告)号：CN117803407A
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202311530348.7
申请日：2023-11-16
申请人： 北京交通大学 , 中铁十四局集团大盾构工程有限公司
IPC分类号： E21D9/08
摘要： 本发明提供了一种盾构刀具刀间距确定及梯次化配置方法。该刀间距确定方法能够通过地层参数和所选用的滚刀刃宽确定盾构滚刀的刀间距；该梯次化配置方法包括：包括滚刀、撕裂刀和刮刀，撕裂刀配置于两相邻滚刀中间，刮刀配置于滚刀以及撕裂刀同轨迹上，三种刀具刀尖高度次序分别为滚刀＞撕裂刀＞刮刀，且三者之间的高差根据地层差异在20mm～50mm之间；所述滚刀的为大刃宽、圆刃角滚刀，其刃宽为25～30mm，刃角的曲率半径为10～15mm，所述撕裂刀的特点为，前角角度为负值，后角角度为0。本发明装置可有效提高盾构在复合地层中的掘进效率，一定程度上减少盾构滚刀数量，避免刀盘异常磨损，为复合盾构滚刀配置提供合理解决方案。
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公开(公告)号：CN117786872A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202311640733.7
申请日：2023-12-01
申请人： 北京交通大学 , 中交隧道工程局有限公司
IPC分类号： G06F30/17 , G06F30/23 , G06T17/20 , G06F111/10 , G06F119/02 , G06F119/14
摘要： 本发明提供了一种成层土地层盾构施工引起的地层变形沉降计算方法。该方法包括：根据盾构隧道工程的施工参数和成层土地层参数建立三维弹性层状半空间模型；基于三维弹性层状半空间模型计算出集中荷载作用下成层土地层中任意场点处应力和位移的基本解；根据任意场点处应力和位移的基本解计算出盾构隧道洞边界的应力边界条件；根据盾构隧道洞边界的应力边界条件迭代计算出成层土地层地表的变形沉降。本发明的方案可以通过盾构施工参数和水文地质参数，考虑地层成层特性和隧道洞周非均匀收敛模式，求解成层土地层盾构施工引起的地层变形，简便快速，合理可靠。
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公开(公告)号：CN109752247B
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN201910059588.0
申请日：2019-01-22
申请人： 北京交通大学
摘要： 本发明实施例提供了一种用于泥水劈裂试验排气的注浆装置，包括：造孔管筒1、造孔管筒底盖2、泥水注入管3、排气管4和单向阀门6；所述造孔管筒1一端与所述造孔管筒底盖2连接，另一端设有所述单向阀门6；所述泥水注入管3通过所述造孔管筒底盖2穿入到所述造孔管筒1内部，所述泥水注入管3位于所述造孔管筒1外部的一端与高压水泥泵相连，提供压力可控的高压水泥；所述排气管4通过所述造孔管筒底盖2穿入到所述造孔管筒1内部，用于排出孔中空气。本发明实施例能够保证较好的密封性，并可充分的排除劈裂孔中的空气，避免空气对大尺寸三轴泥水劈裂试验的影响，以保证大尺寸三轴泥水劈裂试验充分排气后试验的顺利进行。(56)对比文件CN 2246705 Y,1997.02.05蔡希杰;李世钟.袖阀式劈裂注浆在深港西部通道工程中的应用.建材技术与应用.2007,(第05期),全文.袁大军等.泥水盾构开挖面稳定性研究《.中国公路学报》.2017,全文.ielin Chen 等,.Numerical simulationof slurry fracturing during shieldtunnell《.Tunnelling and Underground SpaceTechnology》.2018,全文.朱明听;张庆松;李术才;李卫;随海通;杨红鲁.土体劈裂注浆加固主控因素模拟试验.浙江大学学报(工学版).2018,(第11期),全文.
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公开(公告)号：CN115186433B
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202210601682.6
申请日：2022-05-30
申请人： 北京交通大学
摘要： 本发明提供了一种泥水盾构引起地层动态水力特征曲线的分析方法。该方法包括：获取当前盾构掘进的泥浆参数和地层参数；根据泥浆参数和地层参数计算不同泥浆浓度及膨润土密度对应的浆液粘度，计算不同浆液粘度及地层初始孔隙率对应的地层渗透系数；根据泥浆颗粒质量守恒建立同时考虑浆液渗透和膨润土颗粒沉积的数学模型；将地层渗透系数和泥浆粘度作为考虑浆液渗透和膨润土颗粒沉积的数学模型的输入变量，通过求解同时考虑浆液渗透和膨润土颗粒沉积的数学模型，得到泥水盾构引起的地层水力特征曲线。本发明方法可以依靠盾构当前掘进段的地质参数和泥浆参数，简单快速评估地层水压变化，为盾构施工安全提供决策基础。
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公开(公告)号：CN115478864A
公开(公告)日：2022-12-16
申请号：CN202211078314.4
申请日：2022-09-05
申请人： 北京交通大学
摘要： 本发明提供了一种推拼同步模式下盾构推进系统推进力重分配计算方法，包括以下步骤：S1：根据盾构导向系统获取历史盾构位姿信息；S2：确定盾构位姿变化矩阵；S3：确定盾构推进系统结构参数和管片结构参数；S4：获取推拼交替模式下所有油缸推力；S5：建立盾构推进系统力传递方程；S6：建立推拼同步模式下分区推力重分配方程；S7：根据推力重分配优化原则对分区推力进行优化求解，以得到某些油缸组缺位时，剩余油缸的重分配推力。实现盾构推拼同步模式下可考虑盾构掘进位姿、推进系统不同分区模式、不同缺位油缸组的盾构推进力重分配，保证推力重分配前后的等效驱动力不变，确保推拼同步模式下盾构机能够继续沿既定轨迹前进。
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公开(公告)号：CN115372206A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202210816396.1
申请日：2022-07-12
申请人： 北京交通大学
摘要： 本发明提供了一种泥水平衡盾构带压开舱时开挖面泥膜闭气时间的预测方法。该方法包括基于泥膜模型结构，根据饱和土的一维固结理论计算出泥膜固结压缩后的最终固结压缩量和泥膜单元的水力传导参数；当在带压开舱时启动渗流运动后，结合多相流理论和达西渗流定律并考虑孔隙水的起始水力梯度，得到泥膜中气液界面处渗流运动的控制方程，将压力边界条件代入气液界面处渗流运动的控制方程，对每个时间步中气液界面处的气体压力和通过渗流单元需要的渗流时间进行计算，当判定泥膜闭气性能完全失效后，将渗流经过完整的泥膜区域对应的渗流时间确定为开挖面泥膜闭气时间。本发明方法在保证计算结果准确的同时为泥水盾构带压开舱的安全提供一定的保障。
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公开(公告)号：CN114236092B
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202111333116.3
申请日：2021-11-11
申请人： 北京交通大学
摘要： 本发明提供了一种考虑盾构刀盘影响的隧道开挖面稳定实验设备和方法，包括整体框架部分、盾构系统、刀盘动力控制系统、土仓板动力控制系统以及监测系统，其中，所述整体框架部分包括试验箱、保护罩、工作面、工作台Ⅰ、工作台Ⅱ，所述盾构系统包括刀盘、隧道、法兰、土仓板，所述刀盘动力系统包括传动轴、减速器Ⅱ、电机Ⅱ、变频器Ⅱ，所述土仓板动力控制系统包括推杆、反力架、承台、滚珠丝杆、导轨、减速器Ⅰ、电机Ⅰ、变频器Ⅰ，所述监测系统包括激光测距装置、轮辐式力传感器。该设备能够对盾构动态刀盘作用下开挖面稳定性进行分析，并确定维持开挖面稳定所需的极限支护压力，从而可以保障盾构掘进施工时的开挖面稳定。
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公开(公告)号：CN113431592B
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202110880779.0
申请日：2021-08-02
申请人： 北京交通大学
IPC分类号： E21D9/093
摘要： 本发明提供了一种盾构控制方法及其系统，该方法包括：建立盾构位姿坐标系统，根据盾周位移与盾构位姿的关系获得盾构位姿变化引起附近的土体位移；通过建模求解各种分力；将所求各项负载向动坐标系原点进行简化等效，建立盾构等效负载模型以获得油缸的分区推力；该系统包括：运动分析模块、负载计算模块和分区推力计算模块。本发明提供了一种盾构控制方法及其系统，考虑了盾构掘进过程中盾构机‑土动态相互作用，结合推进机构自身传力机制特点，确定了分区油缸推力，增加了盾构机姿态调整和轨迹跟踪的控制精度。
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公开(公告)号：CN113959670A
公开(公告)日：2022-01-21
申请号：CN202111221844.5
申请日：2021-10-20
申请人： 北京交通大学
IPC分类号： G01M7/08
摘要： 本发明提供了一种隧道掘进机刀具疲劳寿命的检测系统。包括减震底座、试验台架、冲击介质置放架、碰撞机构置放架、动力及传力系统、数据监测系统与PLC控制系统；冲击介质置放架固定于试验台架的底板上，用于固定隧道掘进机刀具；碰撞机构置放架固定于滑轨上，安装碰撞机构夹具，固定碰撞机构；PLC控制系统通过触控装置设定转动装置的转速和扭矩，控制碰撞机构的撞击频率，控制碰撞机构置放架抬升并释放，使碰撞机构与隧道掘进机刀具相互作用。数据监测系统通过传感器监测碰撞机构与隧道掘进机刀具之间的碰撞频率和碰撞瞬间速度。本发明可分析不同碰撞频率、速度、冲击荷载对刀具疲劳寿命的影响规律，预测刀具碰撞导致的疲劳损伤程度。
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公开(公告)号：CN112903198A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110080976.4
申请日：2021-01-21
申请人： 北京交通大学
IPC分类号： G01M3/04
摘要： 本发明提供一种盾尾油脂密封性能检测平台，包括：台座、固定于台座上的反力架和置于台座上的试验池；所述反力架下设置有液压千斤顶、盾尾刷、压力显示器、压力盒、气泵、待渗溶液、密封油脂、激光测距仪、气压计、湿度计、无水硫酸铜粉末夹层、防水隔板、导气管、密封盖、气压调节阀、滑动传送带、橡胶密封垫、转动马达。本发明能够有效地模拟盾构机在复杂施工环境下盾尾刷与周围环境以及和管片之间的动态接触；可从压力变化值、渗透现象、渗透量以及渗透时间等多个角度对盾尾刷的密封性能做出可靠的检测与评价。
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