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公开(公告)号：CN116297155A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202210803228.9
申请日：2022-07-07
IPC分类号： G01N19/00 , G01N33/24 , G06N3/0464 , G06N3/08 , G06N3/042
摘要： 本发明提供一种基于物理信息神经网络的二维固结系数测定装置及方法，解决了目前不能实现竖向和水平二维方向固结系数的共同检测，且检测过程较繁琐和精准度有待提升等问题。本测定装置包括外框架，外框架内固设测料筒，测料筒的内腔为压料工位，测料筒的上、下敞口内均封堵透水石盖，测料筒的侧壁上设置若干孔隙水压计，上、下透水石盖的外侧均压制液压泵，液压泵由液压控制系统电控连接，外框架的外壁上装设操控面板，液压控制系统通过电路连接操控面板。本发明对于固结系数的确定，选取二维固结理论作为固结系数反演的基础，不采用经验公式进行求解，在保证计算精度的情况下，最大程度简化了获取土体固结系数的步骤，同时具有较好普适性。
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公开(公告)号：CN118673818A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202411146753.3
申请日：2024-08-21
申请人： 中铁五局集团电务工程有限责任公司 , 中南大学
IPC分类号： G06F30/27 , G06N3/045 , G06N3/0475 , G06N3/094 , G06N3/126 , E21D9/06 , G06F111/06 , G06F111/08 , G06F119/02 , G06F119/14
摘要： 本发明提供了一种基于数字地层及系统可靠度的盾构掘进参数优化方法，该方法基于土工试验数据、地层变形实测和盾构掘进参数等多源数据，借助耦合生成对抗神经网络的物理信息神经网络构建施工场地数字孪生地层，将岩土参数不确定性纳入考虑，进而根据施工反馈不断更新岩土参数，实现对岩土参数空间变异性的精细化表征及地层变形的准确预测。在此基础上，基于系统可靠度设计理论和全局优化遗传算法，建立基于系统可靠度指标的盾构关键掘进力学参数优化方法，实现地层变形的精准控制，充分保证盾构下穿施工的安全。
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公开(公告)号：CN116227309B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310515341.1
申请日：2023-05-09
申请人： 中交三航局第三工程有限公司 , 中交第三航务工程局有限公司 , 中南大学
IPC分类号： G06F30/23 , G06F30/13 , G06F30/27 , G06N7/01 , G06T17/05 , G06F18/25 , G06F111/10 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种融合多源数据的盾构掘进数字孪生地层构建方法及系统，首先利用钻孔、土工试验和原位测试等勘察数据，考虑地层分布及岩土参数的“稀疏性”、“多维相关性”和“空间变异性”特征，构建基于多层感知机的地层三维分布模型，建立基于稀疏贝叶斯学习技术的岩土参数多元相关三维条件随机场；利用地层分布及多元岩土参数随机场，建立盾构隧道掘进随机有限元数字孪生模型；基于耦合双无损卡尔曼滤波融合盾构掘进力学参数及地层变形监测数据，对地层分布不确定性及岩土参数空间相关性开展基于施工反馈的动态反演，实现盾构掘进面前方地层分布及岩土参数精细化表征，进而得到盾构掘进动态数字孪生地层模型。
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公开(公告)号：CN113158315B
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202110466003.4
申请日：2021-04-28
申请人： 中南大学 , 中国建筑第五工程局有限公司
IPC分类号： G06F30/13 , G06F30/27 , G06T17/00 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种基于静力触探数据的岩土体参数三维非平稳条件随机场建模方法，包括以下步骤：步骤1：获取基于静力触探原位测试的岩土内静力触探数据集合；步骤2：基于静力触探数据构建岩土体参数的空间分布函数；步骤3：基于多项式混沌展开模拟表示静力触探数据整体变化的趋势项；步骤4：采用随机场来表达静力触探数据局部变化的空间波动项；步骤5：求解步骤3和步骤4得到的表达式，获得岩土体参数的三维空间分布函数模型。通过本发明所述方法对静力触探数据进行建模，充分考虑了岩土的空间变异性这个性质，即包含空间波动项和趋势项，能够实现岩土体参数的三维精细化建模，利用该模型得到的数据，可用于实现地层分层和岩土工程数值模拟精细化计算。
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公开(公告)号：CN114487344B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202111657190.0
申请日：2021-12-30
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种盾构机水平传送带上渣土改良状态的实时判定方法，包括：利用现场渣土及改良剂作为实验材料，对不同改良后的渣土进行坍落度试验和堆积实验，获取合适改良状态下渣土的静止状态割线角度取值范围；通过三维激光扫描仪对现场盾构机水平传送带上的渣土进行扫描，得到渣土表面的点云数据，建立盾构机水平传送带上的渣土表面曲线，确定盾构机水平传送带上的渣土的割线角度；根据盾构机水平传送带上的渣土的割线角度θ与合适改良状态下渣土的静止状态割线角度取值范围，实时判断盾构机水平传送带上的渣土的改良状态。本发明可以减少盾构掘进过程中因需测渣土坍落度而造成人力、财力的耗费，并避免判定渣土改良状态的滞后性。
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公开(公告)号：CN118392748A
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202410499374.6
申请日：2024-04-24
申请人： 中铁五局集团电务工程有限责任公司 , 中南大学
摘要： 本发明提供了适用于盾构气压辅助掘进的非饱和区模拟实验装置及方法，涉及盾构气压辅助领域，包括：透明的密封箱，在密封箱的侧面下部设置有向密封箱内凹陷的模拟隧道，密封箱用于填充配置土；进气系统，与模拟隧道连通并通过模拟隧道向密封箱内注入气体；进水系统，与密封箱的底部连通；收集排放系统，包括支路管以及设置在支路管上的第一流量计和第一压力计，支路管设置在密封箱的上方与密封箱的内部连通；信息采集系统，包括采集单元、与采集单元信号连接的摄录单元、电极单元，若干电极单元间隔的埋设在配置土内，摄录单元设置在密封箱的前方，摄录单元用于记录配置土内部的变化，采集单元检测相邻电极单元之间的电流变化。
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公开(公告)号：CN117705672A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311708445.0
申请日：2023-12-13
申请人： 中铁五局集团电务工程有限责任公司 , 中南大学
摘要： 本发明公开了一种盾构隧道泥膜渗透系数测定装置及方法，其中装置包括：渗透柱，其侧壁设有多个孔压计；变径柱，设置于渗透柱底部且与其同轴连通；顶盖，与渗透柱顶部密封连接，其上设有第一进气孔；底板，与变径柱下方密封连接，底板与与变径柱之间的空间形成透水石容纳腔，且底板上设有排水孔和第二进气孔；空压机，经第一调压阀与第一进气孔连通，经第二调压阀与第二进气孔连通；刀盘机构，设置于渗透柱内且位于其上部；加热板，嵌设于刀盘机构的刀盘内。本发明通过调节顶盖和底板处进气压力，配合变径柱调节水力梯度，实现水力梯度精准可控；通过设置有刀盘机构和加热板，能实现不同温度下，水力梯度对泥浆入渗规律和泥膜渗透系数进行研究。
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公开(公告)号：CN114485391A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202111657171.8
申请日：2021-12-30
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种基于三维激光扫描技术的盾构渣土防超排预警方法，包括：通过三维激光扫描仪对现场空载的盾构机水平传送带进行扫描，得到传送带的点云数据；在超排预警时段内，通过三维激光扫描仪对现场盾构机水平传送带上的渣土进行扫描，得到渣土表面的点云数据；根据三维激光扫描仪的扫描频率、盾构机水平传送带的运动速度、传送带的点云数据及超排预警时段内的每次扫描渣土表面的点云数据，计算盾构机在超排预警时段内实际排出的渣土体积；根据盾构机实际排出的渣土体积是否超出理论排出的渣土体积范围，判断盾构机在超排预警时段内是否超排。本发明可以实时监测渣土排出体积，避免产生严重超排而影响施工安全，确保盾构安全高效进行掘进。
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公开(公告)号：CN116754473A
公开(公告)日：2023-09-15
申请号：CN202310703287.3
申请日：2023-06-14
申请人： 中南大学
摘要： 本申请涉及一种考虑库水与地震作用的基覆界面摩擦特性测试装置，属于岩土工程和地质工程测试技术领域，该考虑库水与地震作用的基覆界面摩擦特性测试装置包括振动台、密封箱、模型箱、基岩试样、堆积体试样、竖向压力及刚度施加机构、两个水力调节机构和数据采集系统，模型箱设置于密封箱内并和密封箱围合形成两个腔室，模型箱包括搭接在一起的第一箱体和第二箱体，基岩试样和堆积体试样分别填设于第一箱体和第二箱体内，水力调节机构的注水口连通腔室。本申请提供的考虑库水与地震作用的基覆界面摩擦特性测试装置，振动台模拟地震环境，水力调节机构模拟库水作用，测试装置可以测试库水与地震双重作用下的基覆界面的摩擦特性。
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公开(公告)号：CN111666621B
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202010512605.4
申请日：2020-06-08
申请人： 中南大学
IPC分类号： G06F30/13 , G06F30/23 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种粘土地层隧道开挖面安全支护压力区间确定方法，采用Karhunen‑Loeve展开技术模拟不排水剪切强度参数的三维空间变异性；利用二分法分别计算隧道开挖面发生主动破坏临界支护力和被动破坏的临界支护力；采用自适应SPCE元模型技术结合有限差分法数值模型，建立盾构隧道开挖面两种极限状态下的临界临界支护力计算元模型；基于SPCE元模型‑蒙特卡洛模拟方法，计算隧道开挖面发生主动破坏和被动破坏的失稳概率，进而获得同时避免主动和被动破坏风险的安全支护压力区间。本发明采用自适应SPCE元模型‑蒙特卡洛模拟技术，可以快速、准确地计算盾构隧道开挖面的失稳概率，所得结果准确可靠，为隧道开挖面的稳定性控制和安全施工提供理论依据。
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