一种隧道破碎围岩中钻孔取芯装置及方法

    公开(公告)号:CN117108227A

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202310995652.2

    申请日:2023-08-08

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: E21B25/00 E21B25/02 E21B17/00

    摘要: 本发明涉及一种隧道破碎围岩中钻孔取芯装置及方法,钻孔取芯装置包括内外螺纹配合同轴安装的双层钻进筒和能将内外双层筒分别与旋转动力机构相连的尾部连接件;取芯时,先将外层保护筒通过尾部连接件连接在旋转动力机构上,进行钻孔取芯装置整体钻进,达到设定深度时;断开外层保护筒与第一尾部连接件的连接,连接第二尾部连接件与内层取芯筒,进而带动内套筒旋转完成内外套筒分离,完成取芯。本发明通过设置内外双层可分离筒式结构,将传统钻孔取芯技术分为整体钻进和分离取芯两个步骤,分离取芯后还可以二次钻进,利用保护筒度过破碎区域围岩,进而保障了破碎围岩钻孔的成功率。因此,本发明具有结构简单、操作易行、实用性强、适用范围广,避免了隧道破碎围岩钻孔过程中常出现的塌孔、歪孔、卡钻等现象。

    隧道掘进机滚刀磨损类型判别及磨损量监测系统及方法

    公开(公告)号:CN114485364A

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202210050146.1

    申请日:2022-01-17

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01B7/00

    摘要: 公开了一种隧道掘进机滚刀磨损类型判别及磨损量监测系统及方法,所述方法包括:获取隧道掘进机掘进单位时间或单位距离滚刀转动的频数以及频率分布;根据滚刀不同磨损类型对滚刀转动间隔时间的影响,通过滚刀磨损频率分布特征完成滚刀磨损类型的定性判别;利用滚刀转动频数进行平均磨损量的定量计算。本发明可以同时完成滚刀磨损类型判别及磨损平均值计算,方法简单可靠、适用于隧道掘进机所有滚刀磨损类型的监测工作;同时本发明装置操作简单、价格低廉、适用性强,对现场滚刀磨损监测及成本控制有着重要意义。

    一种破碎围岩与支护结构作用力测定装置及测量方法

    公开(公告)号:CN118111607A

    公开(公告)日:2024-05-31

    申请号:CN202410226673.2

    申请日:2024-02-29

    IPC分类号: G01L5/00

    摘要: 本发明涉及一种破碎围岩与支护结构作用力测定装置及测量方法,上述测定装置包括土压力盒;固定组件,用于负载并固定土压力盒;传力组件,用于填补压力盒与破碎围岩间空隙、使得破碎围岩与压力盒间呈面接触,安装于固定组件上;以及夹持组件,用以将固定组件安装在隧洞初支的钢拱架或搭接钢筋上,安装于固定组件上。本发明中通过增设传力组件,以将传统的压力盒表面与围岩直接接触变更通过弹性囊传递接触,有效改善了破碎围岩与压力盒间的力传递方式,同时填充了破碎区岩体间及岩体与压力盒间的空隙,有效避免了利用压力盒对深埋隧洞破碎围岩与支护结构作用力测定过程中常出现的因压力盒与围岩间空隙较大而导致压读数严重失真的问题。

    一种盾构隧道开挖过程及地表变形三维有限差分数值模拟方法

    公开(公告)号:CN114969884B

    公开(公告)日:2024-04-12

    申请号:CN202210275782.4

    申请日:2022-03-21

    申请人: 武汉大学

    摘要: 本发明公开了一种盾构隧道开挖过程及地表变形三维有限差分数值模拟方法,包括获取不同岩层和土层的基本力学参数;生成三维地质模型;生成三维隧道实体模型;基于三维隧道实体模型,对三维隧道实体模型进行网格划分,并对隧道开挖区域、管片层及注浆层网格进行加密处理,得到网格模型;将划分好的网格模型导入FLAC 3D软件中,并分别赋予各个土层和岩层的力学参数;根据建模中隧道的分组情况,首先开挖先行隧道,开挖到盾构机机身长度后,激活盾构机单元,同时进行中盾注浆辅助或气压辅助,在盾构机尾部激活管片层,激活注浆层,待整个数值模型达到局部平衡后进入一下一个循环;开挖区域布设监测点,能够对隧道盾构进行真实的模拟。

    一种隧道破碎围岩中钻孔装置及方法

    公开(公告)号:CN117005799A

    公开(公告)日:2023-11-07

    申请号:CN202310995184.9

    申请日:2023-08-08

    申请人: 武汉大学

    摘要: 本发明涉及一种隧道破碎围岩中钻孔装置及方法,钻孔装置包括外层保护筒、内层钻进筒、加长钻筒和尾部连接件,钻孔时,先将内层钻进筒通过螺纹配合同轴的安装在外层保护筒内,然后整体钻进,穿越破碎围岩,之后将内层钻进筒通过加长钻筒和尾部连接件连接至旋转动力机构,继续钻进,外层保护筒留在破碎岩层起到保护作用,内层钻进筒在加长钻筒驱动下继续钻进,形成钻孔;本发明通过设置内外双层可分离筒式结构,将传统钻孔装置与方法中钻孔步骤分离为保护筒埋设与二次钻孔两个步骤,利用保护筒度过破碎区域围岩,进而保障了破碎围岩钻孔的成功率。因此,本发明具有如下优点:结构简单、操作易行、实用性强、适用范围广。

    一种盾构隧道开挖过程及地表变形三维有限差分数值模拟方法

    公开(公告)号:CN114969884A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210275782.4

    申请日:2022-03-21

    申请人: 武汉大学

    摘要: 本发明公开了一种盾构隧道开挖过程及地表变形三维有限差分数值模拟方法,包括获取不同岩层和土层的基本力学参数;生成三维地质模型;生成三维隧道实体模型;基于三维隧道实体模型,对三维隧道实体模型进行网格划分,并对隧道开挖区域、管片层及注浆层网格进行加密处理,得到网格模型;将划分好的网格模型导入FLAC 3D软件中,并分别赋予各个土层和岩层的力学参数;根据建模中隧道的分组情况,首先开挖先行隧道,开挖到盾构机机身长度后,激活盾构机单元,同时进行中盾注浆辅助或气压辅助,在盾构机尾部激活管片层,激活注浆层,待整个数值模型达到局部平衡后进入一下一个循环;开挖区域布设监测点,能够对隧道盾构进行真实的模拟。

    一种克泥效密封阻隔效应与气体净化处理试验装置及方法

    公开(公告)号:CN114323720A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202111560277.6

    申请日:2021-12-20

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01M99/00 G01N13/04 G01N15/08

    摘要: 本发明公开了一种克泥效密封阻隔效应与气体净化处理试验装置及方法。所述装置包括气体产生模块、密封测试模块、气体检测模块、自动计时模块以及净化处理模块;所述密封测试模块包括密封的中空圆筒,其中设置有试验舱;所述试验舱上端连通到气体产生模块;所述气体检测模块为含有电导检测液的U型管,顶端密封,管体一端连接到试验舱底端,另一端连接到净化处理模块;所述自动计时模块设置于U型管出口一侧。该试验装置及方法可对不同试验条件下克泥效层的破坏现象和破坏机理进行研究,定量确定施工用克泥效的最佳配合比和厚度临界阈值,以指导现场盾构施工,并可以处理残余尾气,极大程度的降低了对试验人员和周围环境的危害。

    小间距浅覆土小半径条件下盾构隧道内部支撑台车系统

    公开(公告)号:CN111236990A

    公开(公告)日:2020-06-05

    申请号:CN202010190118.0

    申请日:2020-03-18

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: E21D11/40 E21D11/08

    摘要: 本发明公开了一种小间距浅覆土小半径条件下盾构隧道内部支撑台车系统,包括设在隧道底部的台车轨道和渣土车轨道以及分别与两者配合的台车和渣土车;台车轨道采用原有的盾构台车行走的轨道;台车包括车架、行走机构和支撑机构,车架上部能容纳通风管道、下部横跨在渣土车上且不与之干涉,支撑机构包括弧形板撑、滑动铰接件和伸缩顶件,弧形板撑分布在隧道的上部及两侧且相邻间存在间隙,弧形板撑通过滑动铰接件与车架可滑动的铰接、通过伸缩顶件与车架可伸缩的连接,伸缩顶件带动弧形板撑顶出和缩回时,滑动铰接件起到导向和限位的作用。该系统避免了管片破损,留出了通风管道以及渣土的行进空间,对先发线隧道的影响降到了最小。

    一种土压平衡盾构隧道防跑偏皮带传送机

    公开(公告)号:CN112660741B

    公开(公告)日:2022-06-14

    申请号:CN202011318694.5

    申请日:2020-11-23

    IPC分类号: B65G39/16 B65G39/09

    摘要: 本发明公开了一种土压平衡盾构隧道防跑偏皮带传送机,包括多段式支架及设置在支架上的托辊、设置在托辊上的皮带和设置于支架上的皮带限位机构;所述皮带包含有限位段;所述限位机构与皮带限位段形成卡扣式限位配合,并且滚动接触。本发明有益效果如下:1.通过施加防跑偏装置有效避免土压平衡盾构机皮带传送机出现跑偏现象,适用于所有土压平衡盾构机,结构简单,操作方便,安全有效;2.采用滚动连接作为侧向限位装置,将皮带与防跑偏装置间的滑动摩擦力变化为滚动摩擦,有效减少了由于防跑偏装置安装而带来的皮带磨损、装置损坏等诸多问题;3.减少了皮带复位与渣土清理的人力需求,降低隧道掘进人工及机械成本需求,提高掘进的机械化水平。