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公开(公告)号：CN110186396B
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN201910486552.0
申请日：2019-06-05
申请人： 中南大学 , 中国铁建重工集团有限公司 , 中铁第四勘察设计院集团有限公司
IPC分类号： G01B11/25
摘要： 本发明提供了一种获取TBM隧洞形貌三维点云数据的装置及方法，包括以下步骤：步骤一：TBM始发前，定位主梁上所有的扫描装置；步骤二：停机后，启动扫描装置获取三维点云数据，将各个扫描装置获取的三维点云数据拼接成完整的隧洞形貌；步骤三：将获取的三维点云数据截取成两次停机所在的隧道截面之间的长度；步骤四：将基于云台转轴坐标系下的三维点云数据转换成基于大地坐标系下的三维点云数据；步骤五：将处理后的三维点云数据保存到工控机中，并拼接到已完成掘进的隧洞形貌三维点云数据中；步骤六：扫描装置复位，等待下一次扫描开始。本发明解决了施工中TBM主梁阻挡扫描的问题，提供高精度的隧洞形貌三维模型。
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公开(公告)号：CN110244344A
公开(公告)日：2019-09-17
申请号：CN201910494114.9
申请日：2019-06-05
申请人： 中南大学 , 中国铁建重工集团有限公司 , 中铁第四勘察设计院集团有限公司
摘要： 本发明提供了一种基于深度学习的TBM(全断面隧道掘进机)超前地质预报方法，包括以下步骤：步骤1：获取预测模型所需输入参数数据；步骤2：对获取的各项参数数据进行预处理；步骤3：预测模型的搭建与训练；步骤4：加载预测模型进行地质预报，直接输出地质预报结果。同时在TBM掘进过程中通过数据存储单元实时存储经过预处理后的输入数据和输出数据，在后续使用丰富的数据样本和训练方式进行模型完善。本发明基于深度学习方法充分发挥了TBM掘进数据量大和碴片与地质关联的优势，做到参数输入与地质情况输出之间的端到端对应连接，实现对掌子面地质进行精准预报。
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公开(公告)号：CN110186396A
公开(公告)日：2019-08-30
申请号：CN201910486552.0
申请日：2019-06-05
申请人： 中南大学 , 中国铁建重工集团有限公司 , 中铁第四勘察设计院集团有限公司
IPC分类号： G01B11/25
摘要： 本发明提供了一种获取TBM隧洞形貌三维点云数据的装置及方法，包括以下步骤：步骤一：TBM始发前，定位主梁上所有的扫描装置；步骤二：停机后，启动扫描装置获取三维点云数据，将各个扫描装置获取的三维点云数据拼接成完整的隧洞形貌；步骤三：将获取的三维点云数据截取成两次停机所在的隧道截面之间的长度；步骤四：将基于云台转轴坐标系下的三维点云数据转换成基于大地坐标系下的三维点云数据；步骤五：将处理后的三维点云数据保存到工控机中，并拼接到已完成掘进的隧洞形貌三维点云数据中；步骤六：扫描装置复位，等待下一次扫描开始。本发明解决了施工中TBM主梁阻挡扫描的问题，提供高精度的隧洞形貌三维模型。
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公开(公告)号：CN113530574B
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202110778364.2
申请日：2021-07-09
申请人： 中国铁建重工集团股份有限公司 , 中南大学 , 中铁第四勘察设计院集团有限公司
摘要： 本发明提供的一种TBM钢筋网快速支护作业装置，包括主梁机架、移动装置、拱架撑紧臂、外环、放置架、牵引件、卷扬机和钢筋网撑紧机构，移动装置可移动的设置在主梁机架上，外环设置在移动装置上，放置架设置在外环下方，成卷的钢筋网可转动的设置于放置架内部，卷扬机设有两个，分别设置在外环的两侧端部，牵引件的一端固定在卷扬机的绳索上，另一端连接于钢筋网上，钢筋网撑紧机构设有多个，沿周向分别设置于外环的内部，本发明提供的一种TBM钢筋网快速支护作业装置及作业方法，利用双卷扬机的形式实现钢筋网的自动旋转展开，从而达到快速支护的效果，大大提高了钢筋网的安装效率和支护效果，减轻了施工人员的劳动强度，提高了施工的安全性。
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公开(公告)号：CN113441858B
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202110777482.1
申请日：2021-07-09
申请人： 中国铁建重工集团股份有限公司 , 中南大学 , 中铁第四勘察设计院集团有限公司
摘要： 本发明提供的一种TBM钢拱架自动封口安装作业装置及作业方法，包括滑轨机架、移动机构、回转机构、回转梁、伸缩臂、抓取机构、撑紧油缸和焊接机械手，滑轨机架设置在TBM主梁下方，移动机构设置在滑轨机架上，回转机构设置在移动机构下方，回转梁设置于回转机构下方，伸缩臂分别设置在回转梁两侧，抓取机构设置在伸缩臂的下方，撑紧油缸分别铰接于回转梁撑紧接头和外臂撑紧接头，焊接机械手设置于回转梁下方，免去了钢拱架开口环的人工二次撑紧、钢板切割、钢板焊接等较为繁琐的封口工序，实现了钢拱架的自动封口安装作业，大大提高了钢拱架的拼装效率，减轻了施工人员的劳动强度，提高了施工的安全性。
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公开(公告)号：CN112983491B
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202110071321.0
申请日：2021-01-19
申请人： 中南大学 , 中国铁建重工集团股份有限公司 , 中铁第四勘察设计院集团有限公司
摘要： 本发明提供的一种新型TBM钢拱架自动拼装作业装置，包括主梁、储放框架、拼装小车、机壳、拼装环和拼装环驱动装置，主梁设置在机壳内部，拼装小车可移动的设置在主梁上，储放框架设置在主梁上，且位于拼装小车的上方，拼装环的一端位于机壳的内部、另一端位于机壳的外部，且拼装环可相对机壳旋转，拼装环驱动装置设置在机壳的内壁上，拼装环驱动装置用于驱动拼装环转动，本发明提供的一种新型TBM钢拱架自动拼装作业装置及作业方法，省去了目前传统的钢拱架连接过程中较为繁琐的螺旋连接工序，实现了钢拱架的自动拼装作业，大大提高了钢拱架的拼装效率，减轻了施工人员的劳动强度，提高了施工的安全性。
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公开(公告)号：CN110686616A
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201911011963.0
申请日：2019-10-23
申请人： 中南大学 , 中国铁建重工集团股份有限公司 , 中铁第四勘察设计院集团有限公司
IPC分类号： G01B11/24
摘要： 本发明提出了一种TBM隧道围岩形貌采集方法及装置。首先，装置随钢拱架拼装机运动到一环围岩段的起始端，步进电机带动周向移动装置沿导轨运动到导轨一端极限位置，完成周向移动装置的定位。然后，步进电机反转，周向移动装置沿导轨运动到导轨另一端极限位置，固定在周向移动装置上的围岩观测装置以恒定频率采集围岩图像。之后，钢拱架拼装机沿隧道运动到下一位置，继续围岩形貌采集，直到完成一环围岩形貌采集。最后，通过图像处理将采集到的所有图像依次拼接到一起。本发明能够自动获取围岩形貌图像，为之后对图像中的围岩特征进行定量评价、推测掌子面前方地质、实现地质预报提供数据支撑，为实现对TBM掘进速度与支护方式的智能决策奠定基础。
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公开(公告)号：CN113530574A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202110778364.2
申请日：2021-07-09
申请人： 中国铁建重工集团股份有限公司 , 中南大学 , 中铁第四勘察设计院集团有限公司
摘要： 本发明提供的一种TBM钢筋网快速支护作业装置，包括主梁机架、移动装置、拱架撑紧臂、外环、放置架、牵引件、卷扬机和钢筋网撑紧机构，移动装置可移动的设置在主梁机架上，外环设置在移动装置上，放置架设置在外环下方，成卷的钢筋网可转动的设置于放置架内部，卷扬机设有两个，分别设置在外环的两侧端部，牵引件的一端固定在卷扬机的绳索上，另一端连接于钢筋网上，钢筋网撑紧机构设有多个，沿周向分别设置于外环的内部，本发明提供的一种TBM钢筋网快速支护作业装置及作业方法，利用双卷扬机的形式实现钢筋网的自动旋转展开，从而达到快速支护的效果，大大提高了钢筋网的安装效率和支护效果，减轻了施工人员的劳动强度，提高了施工的安全性。
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公开(公告)号：CN112983491A
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN202110071321.0
申请日：2021-01-19
申请人： 中南大学 , 中国铁建重工集团股份有限公司 , 中铁第四勘察设计院集团有限公司
摘要： 本发明提供的一种新型TBM钢拱架自动拼装作业装置，包括主梁、储放框架、拼装小车、机壳、拼装环和拼装环驱动装置，主梁设置在机壳内部，拼装小车可移动的设置在主梁上，储放框架设置在主梁上，且位于拼装小车的上方，拼装环的一端位于机壳的内部、另一端位于机壳的外部，且拼装环可相对机壳旋转，拼装环驱动装置设置在机壳的内壁上，拼装环驱动装置用于驱动拼装环转动，本发明提供的一种新型TBM钢拱架自动拼装作业装置及作业方法，省去了目前传统的钢拱架连接过程中较为繁琐的螺旋连接工序，实现了钢拱架的自动拼装作业，大大提高了钢拱架的拼装效率，减轻了施工人员的劳动强度，提高了施工的安全性。
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公开(公告)号：CN110726726A
公开(公告)日：2020-01-24
申请号：CN201911044108.X
申请日：2019-10-30
申请人： 中南大学 , 中国铁建重工集团股份有限公司 , 中铁第四勘察设计院集团有限公司
摘要： 本发明公开了一种隧道成型质量及其缺陷的定量化检测方法及系统，包括如下步骤：使用一台激光扫描仪和一部相机采集隧道点云数据和隧道图像；对点云数据和隧道图像进行预处理，并将其转换到同一大地坐标系下；进行点云的三维重构，并计算中轴线；识别图像中的隧道表面缺陷；使用点云数据对隧道缺陷进行定量计算：隧道裂缝深度、隧道管片错台量、隧道超欠挖量等；将隧道表面缺陷的检测结果与点云重构模型相融合。本发明降低施工人员劳动量，提高施工效率，为实现更精确、更高效、更智能的隧道缺陷检测提供一种新的思路和方法。
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