一种隧道炮孔视觉成像识别方法、装药机器人及系统

    公开(公告)号:CN117745810A

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN202311477341.3

    申请日:2023-11-07

    摘要: 本发明属于土木工程技术领域,提供了一种隧道炮孔视觉成像识别方法、装药机器人及系统,包括:获取工程现场的掌子面图像;根据掌子面图像,以及训练好的YOLOv5图像识别算法,得到炮孔在掌子面图像中的位置;根据炮孔在掌子面图像中的位置,利用双目立体视觉成像原理,计算炮孔在空间中的三维坐标位置;首先通过训练好的YOLOv5图像识别算法,得到炮孔在所述掌子面图像中的位置,然后再根据炮孔在所述掌子面图像中的位置,利用双目立体视觉成像原理,计算炮孔在空间中的三维坐标位置,通过图像识别算法确定了需要识别计算的目标,对设别的目标进行坐标识别的针对性计算,避免了坐标计算量过大和识别繁琐的问题,提高了识别精确性。

    一种隧道围岩巨石垮塌大比尺模拟试验装置

    公开(公告)号:CN118818010A

    公开(公告)日:2024-10-22

    申请号:CN202411015591.X

    申请日:2024-07-26

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G01N33/24 G09B23/40 G01D21/02

    摘要: 本发明涉及一种隧道围岩巨石垮塌大比尺模拟试验装置,包括:箱体:顶部敞口设置,敞口处通过开合驱动机构连接第一顶部移动台和第二顶部移动台以实现敞口打开和关闭状态切换,箱体的侧箱壁内表面以及第一移动台和第二移动台的底面设有加载部件;打印机构:包括多个位于箱体上方的机械臂,机械臂的末端连接有打印头,机械臂与三轴联动机构连接。开挖支护机构:设置在箱体内部,由多榀沿隧道纵向设置的开挖支护组件构成,相邻开挖支护组件之间设有伸缩驱动件以模拟开挖支护过程,本发明的试验装置实现了大比尺围岩巨石垮塌模拟试验。

    一种基于放大位移的隧道掌子面稳定性监测方法及系统

    公开(公告)号:CN118774835A

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202410992445.6

    申请日:2024-07-23

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: E21D9/00

    摘要: 本发明属于岩土及隧道工程灾害监测技术领域,提供了一种基于放大位移的隧道掌子面稳定性监测方法及系统,包括:对于隧道掌子面上的同一点,获取两个不同时间点的掌子面振动信息;对于每个时间点,基于所述掌子面振动信息,通过模态振型分析,得到掌子面模态振型,并将掌子面模态振型进行放大;通过对比两个时间点的掌子面模态振型之间的差值,得到隧道掌子面稳定性及危险块体位置。相较于传统监控量测、地质编录等方法,实现掌子面稳定监测的快速化、实时化、智能化。

    基于机器视觉的掌子面稳定性监测预警方法及系统

    公开(公告)号:CN116927879A

    公开(公告)日:2023-10-24

    申请号:CN202310746202.X

    申请日:2023-06-21

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: E21F17/18 G06V20/52 G06T7/269

    摘要: 本发明提供了一种基于机器视觉的掌子面稳定性监测预警方法及系统,获取掌子面的多帧图像数据,对各帧掌子面图像进行边缘检测,得到掌子面上岩体结构面的分布数据;根据掌子面上岩体结构面的分布数据,构建三维裂隙网络模型,通过三维裂隙网络模型进行基于几何学的关键块体搜索定位,得到关键块体;根据掌子面图像序列中像素在时间域上的变化以及相邻帧之间的相关性,对关键块体是否发生位置变化进行判定,当关键块体在当前帧与初始帧之间的位置变化量大于设定阈值时,判定关键块体发生了失稳,进行预警;本发明不占用施工时间,更加符合隧道实际情况,提高了隧道施工建设效率,降低了施工人员安全风险。

    一种基于柔膜裹覆的岩土体取芯装置与方法

    公开(公告)号:CN116255104A

    公开(公告)日:2023-06-13

    申请号:CN202310071340.2

    申请日:2023-01-17

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明公开的一种基于柔膜裹覆的岩土体取芯装置与方法,包括空心钻杆,空心钻杆内部设置能沿钻杆轴向移动的环形控制机构,空心钻杆的前端内壁设置环形柔膜储仓,后端内壁设置环形卡储仓,柔膜储仓内存储柔膜,环形卡储仓内存储环形卡,柔膜的一端从柔膜储仓内伸出与环形控制机构连接,当钻孔取芯时,环形控制机构从空心钻杆的前端向后端运动,能够带动柔膜从柔膜储仓内伸出,并套于岩芯外侧;环形卡与环形卡控制机构连接,通过环形卡控制机构带动环形卡沿钻杆轴向移动,使得环形卡紧固在岩芯外侧的柔膜上。通过柔膜和环形卡对岩芯进行紧固保护,完整的保留了岩芯样本中各局部区域的相对位置关系,从而实现高效、高质量的岩土体取芯工作。

    基于并行计算和矩阵近场动力学的裂纹计算方法及系统

    公开(公告)号:CN116108630A

    公开(公告)日:2023-05-12

    申请号:CN202211590354.7

    申请日:2022-12-12

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明属于数值仿真技术领域,提供了一种基于并行计算和矩阵近场动力学的裂纹计算方法及系统,本发明首先构建邻域矩阵、坐标矩阵、位移矩阵、荷载密度矩阵以及标记矩阵;然后结合坐标矩阵和标记矩阵,计算物质点在每一时间步的受力;使用标记矩阵对荷载密度矩阵计算结果进行过滤,通过对荷载密度矩阵的每一行求和,确定每一个物质点所受的合力,通过物质点所受的合力求解物质点的变形和位移;通过将近场动力学计算过程中所用的变量全部转换为矩阵格式,基于近场动力学基本控制方程,利用CPU/GPU并行开展矩阵运算,实现了近场动力学的高效求解,避免了传统方法采用逐次检索,迭代计算过程时间成本较高的问题。

    一种盾构管片二次注浆检测装置及方法

    公开(公告)号:CN114965149A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210602044.6

    申请日:2022-05-30

    IPC分类号: G01N7/00 G01N15/08

    摘要: 本发明提供一种盾构管片二次注浆检测装置及方法,涉及岩土工程技术领域,包括气囊、气管和检测组件,气囊第一侧面连接气管,与气囊第一侧面相对的气囊第二侧面作为贴合面,检测组件串联于气管,用于获取气囊的充气量及气囊内部压力;沿气管对接气囊处的径向上,气囊边沿能够向内收卷以缩小径向尺寸或向外展开以贴合岩土体壁;针对目前难以确定二次注浆后超挖间隙浆液填充效果的问题,在注浆前将收卷缩小尺寸后的气囊通过注浆孔置入超挖间隙内,使气囊在超挖间隙内部展开并贴合超挖间隙顶部岩土体壁,在注浆完成后,利用预留气管向气囊内充入气体,观察充入气囊的气体量和气囊压力,获取气囊的膨胀状态以检测浆液填充效果。

    一种含水裂隙动力损伤性能测试系统与测试方法

    公开(公告)号:CN112414852B

    公开(公告)日:2021-10-29

    申请号:CN202011084949.6

    申请日:2020-10-12

    IPC分类号: G01N3/12 G01N3/30

    摘要: 本发明提供一种含水裂隙动力损伤性能测试系统与测试方法,属于岩土工程爆破模拟试验技术领域,包括:爆破动力模拟装置对岩石试件进行爆破激发;水压加载装置对岩石试件中的预制裂隙加载水压;爆破振动监测装置监测岩石试件爆破过程中的爆破振动速度;声发射监测装置监测岩石试件爆破过程中声发射信号特征;微变监测装置监测岩石试件爆破过程中的形变量以及水压变量。本发明通过裂隙内部预加载水压力、试件中心爆破激发等过程,采用爆破振动监测、水压与应变监测、内裂隙萌生定位与外裂隙扩展监测等手段,采用非炸药爆破方法,利用高压脉冲致裂定量模拟爆破动力的方法,实现了爆破动力的精确模拟与含水裂隙动力损伤测试定量表征。

    一种基于DEM-CFD耦合的渗透注浆过程模拟方法及系统

    公开(公告)号:CN112347709A

    公开(公告)日:2021-02-09

    申请号:CN202011130595.4

    申请日:2020-10-21

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G06F30/28

    摘要: 本发明提供了一种基于DEM‑CFD耦合的渗透注浆过程模拟方法及系统,所述方法包括:获取岩土体颗粒级配曲线;根据所述颗粒级配曲线生成岩土体计算模型;获取平行粘结键初始参数,对岩土体计算模型的强度进行初始化;对岩土体计算模型信息网格划分,生成流体计算网格;根据流体计算网格的渗透系数及流体粘度的时空特性,进行浆液扩散过程的模拟。本发明能够考虑岩土体和浆液之间的相互作用,实现渗透注浆过程的真实模拟。