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公开(公告)号:CN111307635B
公开(公告)日:2024-09-20
申请号:CN202010124489.9
申请日:2020-02-27
Applicant: 北京交通大学 , 中铁十四局集团有限公司
IPC: G01N3/56
Abstract: 本发明提供了一种测定盾构刀具在越江海砂层中磨损系数的试验装置和方法。该装置包括:试验台架、试验材料箱、模型刀盘、模型刀具、转速传感器、扭矩传感器、气泵和PLC控制系统;试验台架由四根圆柱形立柱、上顶板、限位活动板、底板、液压驱动马达固定支架和底座组成,试验材料箱内装入模拟越江海砂层的试验材料;模型刀具安装在模型刀盘上,气泵通过输气管连接在试验材料箱上,对试验材料箱进行加压,转速传感器和扭矩传感器分别通过数据线与PLC控制系统相连。本发明可以得到不同石英含量下刀具磨损系数平均值,通过不同石英含量的磨损系数平均值拟合出石英含量与刀具磨损系数的关系,可探究越江海砂层中石英含量对刀具磨损的影响。
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公开(公告)号:CN114810106B
公开(公告)日:2023-07-14
申请号:CN202210332457.7
申请日:2022-03-31
Applicant: 北京交通大学
IPC: E21D9/06
Abstract: 本发明提供了一种高水压多道盾尾刷动态密封失效涌水溃土实验平台和方法。该装置包括:反力架、密封装置、动态滑移装置、固定钢板、压力传感器、电缸或油缸和油脂土水浆液加压系统;利用固定钢板连接密封装置与反力架的横梁,压力传感器与电缸或油缸连接,用于监测电缸或油缸推杆的顶推力;动态滑移装置通过前端连接反力架的电缸或油缸,实现水平移动模拟盾构机掘进时管片与盾尾刷之间的相对滑动;密封装置用于密封油脂土水浆液加压系统中的油脂注入口和浆料注入口,以形成盾尾所处的真实环境状态。本发明可以模拟真实环境下盾尾密封失效的过程,进而得出盾尾密封失效的原因与注浆压力、油脂压力、水土压力及盾尾刷压缩量之间的关系。
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公开(公告)号:CN113177270B
公开(公告)日:2022-02-15
申请号:CN202110286535.X
申请日:2021-03-17
Applicant: 北京交通大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/20 , E21D9/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种盾构姿态引起的地层变形实时计算方法。该方法包括:确定盾构隧道工程中的盾构机及构件几何尺寸和参考点位置;实时采集盾构导向系统参数;根据所述盾构机及构件几何尺寸和参考点位置、盾构导向系统参数建立初始开挖轮廓离散的整体机土相对位移矩阵和位移核函数矩阵:根据所述整体机土相对位移矩阵和位移核函数矩阵建立地层变形矩阵,利用所述地层变形矩阵实时计算不同盾构姿态引起的地层变形。本发明通过导向数据实时跟踪盾构掘进空间位置,可以实时计算不同盾构姿态引起的地层变形,克服了现有导向系统不能实时反馈盾构掘进对地层变形的影响。
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公开(公告)号:CN113431592A
公开(公告)日:2021-09-24
申请号:CN202110880779.0
申请日:2021-08-02
Applicant: 北京交通大学
IPC: E21D9/093
Abstract: 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:CN108412517A
公开(公告)日:2018-08-17
申请号:CN201810156495.5
申请日:2018-02-24
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明实施例提供了一种用于富水地层盾构下坡段掘进的同步注浆装置和方法。该装置包括:泥浆泵、浆液混合装置和空气压缩机,双液型浆液通过两台泥浆泵进入浆液混合装置,充分混合后进入盾构机管路输入到管片壁后进一步发生化学反应,形成具有一定强度的固体凝结物;双液型浆液由A液和B液组成,A液与B液的使用量体积比为:A液:B液=10:1,A液中各原料的重量比为:水泥:水:泥浆:缓凝剂=1:1.2:0.5:00.1,B液是波美度为30的水玻璃。本发明采用的浆液混合装置能够较好的连通注浆泵和盾构机管路,实现盾构掘进过程中的双液式同步注浆,同时搭配空气压缩机输送空气保障管路的通畅,预防堵管事故的发生。
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公开(公告)号:CN109060545B
公开(公告)日:2024-07-16
申请号:CN201810971010.8
申请日:2018-08-24
Applicant: 北京交通大学
IPC: G01N3/12
Abstract: 本发明提供了一种盾尾密封油脂的耐水压性动态检测装置。该装置包括:密封缸、顶部导向套、底部导向套、活塞杆、电动推杆、金属网、顶板和底板,顶部导向套和底部导向套实现对密封缸顶部和底部的密封,活塞杆通过顶部导向套、底部导向套贯穿密封缸,活塞杆的一端连接电动推杆;在密封缸的底部设置金属网,金属网的上方铺设盾尾密封油脂,该盾尾密封油脂的表面加入水,旋紧顶部导向套,向密封缸内通入气体,通过电动推杆以推动活塞杆,观察密封缸底部渗漏水情况,判定盾尾密封油脂的耐水压性。本装置既可以定性地比较不同盾尾密封油脂的耐水压能力,又可以定量分析盾尾密封油脂的最高耐水压力值,为盾构隧道中的盾尾密封设计、施工提供依据。
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公开(公告)号:CN108198504B
公开(公告)日:2024-03-01
申请号:CN201810118209.6
申请日:2018-02-06
Applicant: 北京交通大学
IPC: G09B25/04
Abstract: 本发明提供的模拟多线盾构穿越既有结构的离心试验装置,该试验装置包括箱体和数据采集装置;所述箱体为带底敞口可拆卸钢板结构,该箱体结构内布设有模拟隧道、不锈钢套筒、油缸推进系统等配套装置的开挖模拟装置和既有结构。本发明采用多台液压油缸推进不锈钢外套筒,释放不锈钢外套筒和迷你隧道之间的土体,即实现了与实际地层损失的区域形状相近的圆环形地层损失区域的模拟,又实现了盾构隧道开挖过程中地层损失量和动态发展过程的模拟。通过本发明可以模拟多条模拟隧道穿越既有结构的复杂工程问题,为研究既有结构的变形特性和力学行为,建立不同工况下的模拟隧道‑既有结构‑土体的相互作用机理提供了研究途径和研究方法。
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公开(公告)号:CN116066123A
公开(公告)日:2023-05-05
申请号:CN202211095173.7
申请日:2022-09-05
Applicant: 北京交通大学
IPC: E21D9/093
Abstract: 本发明提供了一种基于模型预测控制的盾构掘进轨迹自动跟踪控制方法,采用基于盾构掘进动力学模型的状态空间模型作为预测模型,将盾构推进系统油缸推力作为控制量,在当前采样时刻使用预测模型来预测盾构机在预测时域内每个采样时刻的位姿状态;在预测盾构位姿状态的基础上,计算使预测的盾构位姿状态和基于隧道设计轴线的参考盾构位姿状态误差最小的最优控制序列,并且该最优控制序列需要满足所有的控制条件;最后将序列的第一个分量作为当前时刻的最优输入油缸推力控制量施加到盾构推进系统上;本方法克服了现有位姿控制技术的不足,可以实现对盾构位姿的精准智能控制,保障掘进过程中盾构机掘进轨迹对隧道设计轴线的精确自动跟踪。
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公开(公告)号:CN114810106A
公开(公告)日:2022-07-29
申请号:CN202210332457.7
申请日:2022-03-31
Applicant: 北京交通大学
IPC: E21D9/06
Abstract: 本发明提供了一种高水压多道盾尾刷动态密封失效涌水溃土实验平台和方法。该装置包括:反力架、密封装置、动态滑移装置、固定钢板、压力传感器、电缸或油缸和油脂土水浆液加压系统;利用固定钢板连接密封装置与反力架的横梁,压力传感器与电缸或油缸连接,用于监测电缸或油缸推杆的顶推力;动态滑移装置通过前端连接反力架的电缸或油缸,实现水平移动模拟盾构机掘进时管片与盾尾刷之间的相对滑动;密封装置用于密封油脂土水浆液加压系统中的油脂注入口和浆料注入口,以形成盾尾所处的真实环境状态。本发明可以模拟真实环境下盾尾密封失效的过程,进而得出盾尾密封失效的原因与注浆压力、油脂压力、水土压力及盾尾刷压缩量之间的关系。
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公开(公告)号:CN108198504A
公开(公告)日:2018-06-22
申请号:CN201810118209.6
申请日:2018-02-06
Applicant: 北京交通大学
IPC: G09B25/04
Abstract: 本发明提供的模拟多线盾构穿越既有结构的离心试验装置,该试验装置包括箱体和数据采集装置;所述箱体为带底敞口可拆卸钢板结构,该箱体结构内布设有模拟隧道、不锈钢套筒、油缸推进系统等配套装置的开挖模拟装置和既有结构。本发明采用多台液压油缸推进不锈钢外套筒,释放不锈钢外套筒和迷你隧道之间的土体,即实现了与实际地层损失的区域形状相近的圆环形地层损失区域的模拟,又实现了盾构隧道开挖过程中地层损失量和动态发展过程的模拟。通过本发明可以模拟多条模拟隧道穿越既有结构的复杂工程问题,为研究既有结构的变形特性和力学行为,建立不同工况下的模拟隧道-既有结构-土体的相互作用机理提供了研究途径和研究方法。
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