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公开(公告)号：CN117077413A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202311052902.5
申请日：2023-08-21
申请人： 石家庄铁道大学 , 中国国家铁路集团有限公司
IPC分类号： G06F30/20 , G06F17/18 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种基于地质和掘进特征参数的TBM主梁振动预测方法，属于隧道掘进机监测技术领域，首先通过原位掘进试验采集TBM主梁振动信号和掘进参数并对其进行数据预处理，然后研究掘进参数与振动特征RMS的相关性规律，提出贯入度指数FPI和刀盘功率指数TNI两个特征参数，建立基于特征参数的TBM主梁振动多元回归预测模型，并对模型在不同围岩条件下进行验证分析，预测平均相对误差在12％以内，给出了TBM主梁振动特征与特征参数的定量关系，无需安装振动测试系统，便可以实时感知TBM主梁的振动信息，预测效果良好，对TBM的信息智能化具有重要意义。本发明能够解决安装在TBM上的传感器易损坏、可靠性差，不易测量TBM主机系统关键部件的振动响应问题。
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公开(公告)号：CN117371111B
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202311553224.0
申请日：2023-11-21
申请人： 石家庄铁道大学 , 中国国家铁路集团有限公司
IPC分类号： G06F30/13 , G06F30/23 , G06F30/27 , G06N3/0464 , G06N3/084 , G06F111/10 , G06F119/14
摘要： 本发明提供一种基于深度神经网络和数值仿真的TBM卡机预测方法及系统，属于隧道掘进技术领域，包括以下步骤：利用数值仿真技术，构建卡机数值样本库；基于所述卡机数值样本库利用CNN和Transformer，建立卡机预测模型；利用卡机预测模型，实现对TBM卡机的实时监测和预警。本发明实现了对TBM卡机的实时监测和预警，减轻或避免卡机现象的发生，提高了TBM施工的安全性和效率。
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公开(公告)号：CN117823194A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202410024710.1
申请日：2024-01-08
申请人： 石家庄铁道大学 , 中国国家铁路集团有限公司
摘要： 本发明公开了一种隧道掘进施工用多功能运输装置，属于隧道施工设备技术领域，包括主梁及能够沿着主梁行走的行走小车，行走小车上方设有用于承托钢拱架及施工材料的支撑架，支撑架通过升降机构与行走小车相连；主梁内沿其长度方向设有轨道，所述行走小车通过驱动部件驱动其沿着主梁内部轨道行走。承载钢拱架及施工材料的行走小车在驱动部件的驱动下沿着主梁内轨道行走，可将钢拱架及网片、钢筋和注浆材料等施工材料由主梁的后端运至前端，可节约大量时间，缩短工期，作业人员安全性大大提高。采用本发明工人仅通过遥控器即可实现行走小车的自动行走，能够减少人力成本，减少运输材料所需时间，从而提高支护效率，为TBM快速掘进提供保障。
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公开(公告)号：CN118228117B
公开(公告)日：2024-07-30
申请号：CN202410642419.0
申请日：2024-05-23
申请人： 石家庄铁道大学 , 中国国家铁路集团有限公司
IPC分类号： G06F18/241 , G06F18/213 , G06N3/006 , G06F18/10 , G06N3/045 , G06N3/084 , G06F18/2433
摘要： 本发明公开了一种基于TBM掘进特征和振动特征参数的围岩等级感知方法，属于数据处理方法技术领域，包括以下步骤：采集TBM设备的振动信号和掘进参数建立样本数据集；对样本数据集进行预处理，剔除无用数据及离群异常值；建立TBM掘进特征参数刀盘驱动功率指数、贯入度指数和扭矩指数，根据掘进参数建立围岩等级数据集；分析TBM振动信号得到特征向量，并对振动特征和掘进特征进行重要性分析，得出特征的综合重要性排序；建立BP神经网络模型，运用粒子群优化算法对BP神经网络模型进行优化，经对比验证，PSO‑BP围岩等级感知模型的预测性能优于其他机器学习分类模型。采用本发明能够实时预测围岩等级，同时可使围岩等级的自动识别准确率得到有效提高。
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公开(公告)号：CN118228117A
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202410642419.0
申请日：2024-05-23
申请人： 石家庄铁道大学 , 中国国家铁路集团有限公司
IPC分类号： G06F18/241 , G06F18/213 , G06N3/006 , G06F18/10 , G06N3/045 , G06N3/084 , G06F18/2433
摘要： 本发明公开了一种基于TBM掘进特征和振动特征参数的围岩等级感知方法，属于数据处理方法技术领域，包括以下步骤：采集TBM设备的振动信号和掘进参数建立样本数据集；对样本数据集进行预处理，剔除无用数据及离群异常值；建立TBM掘进特征参数刀盘驱动功率指数、贯入度指数和扭矩指数，根据掘进参数建立围岩等级数据集；分析TBM振动信号得到特征向量，并对振动特征和掘进特征进行重要性分析，得出特征的综合重要性排序；建立BP神经网络模型，运用粒子群优化算法对BP神经网络模型进行优化，经对比验证，PSO‑BP围岩等级感知模型的预测性能优于其他机器学习分类模型。采用本发明能够实时预测围岩等级，同时可使围岩等级的自动识别准确率得到有效提高。
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公开(公告)号：CN117823175A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202410099570.4
申请日：2024-01-24
申请人： 石家庄铁道大学 , 中国国家铁路集团有限公司
IPC分类号： E21D9/12
摘要： 本发明公开了一种隧道掘进机施工清渣装置，属于隧道施工附属设备技术领域，包括机体及其前方的清渣部件，机体底部设有驱动部件，清渣部件通过可收缩的摆臂与主轴相连，主轴由机体内的旋转部件驱动其旋转；驱动部件及旋转部件均与控制器相连；机体侧面设有用于输送岩渣的输送带，利用摆臂末端的清渣部件收集岩渣并能够倾倒在输送带上，通过输送带将岩渣输送出去。机体在驱动部件的驱动下在隧道内行进，旋转部件驱动主轴及摆臂转动，进而摆臂带动清渣部件收集岩渣，通过收缩摆臂长度移至输送带上方将岩渣倾倒在输送带上。本发明能够自动清理TBM在隧道开挖过程中产生的岩渣，降低了人工成本，提高了隧道开挖的效率及安全性。
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公开(公告)号：CN117077413B
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202311052902.5
申请日：2023-08-21
申请人： 石家庄铁道大学 , 中国国家铁路集团有限公司
IPC分类号： G06F30/20 , G06F17/18 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种基于地质和掘进特征参数的TBM主梁振动预测方法，属于隧道掘进机监测技术领域，首先通过原位掘进试验采集TBM主梁振动信号和掘进参数并对其进行数据预处理，然后研究掘进参数与振动特征RMS的相关性规律，提出贯入度指数FPI和刀盘功率指数TNI两个特征参数，建立基于特征参数的TBM主梁振动多元回归预测模型，并对模型在不同围岩条件下进行验证分析，预测平均相对误差在12％以内，给出了TBM主梁振动特征与特征参数的定量关系，无需安装振动测试系统，便可以实时感知TBM主梁的振动信息，预测效果良好，对TBM的信息智能化具有重要意义。本发明能够解决安装在TBM上
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公开(公告)号：CN117371111A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311553224.0
申请日：2023-11-21
申请人： 石家庄铁道大学 , 中国国家铁路集团有限公司
IPC分类号： G06F30/13 , G06F30/23 , G06F30/27 , G06N3/0464 , G06N3/084 , G06F111/10 , G06F119/14
摘要： 本发明提供一种基于深度神经网络和数值仿真的TBM卡机预测方法及系统，属于隧道掘进技术领域，包括以下步骤：利用数值仿真技术，构建卡机数值样本库；基于所述卡机数值样本库利用CNN和Transformer，建立卡机预测模型；利用卡机预测模型，实现对TBM卡机的实时监测和预警。本发明实现了对TBM卡机的实时监测和预警，减轻或避免卡机现象的发生，提高了TBM施工的安全性和效率。
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公开(公告)号：CN116291518B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310105495.3
申请日：2023-02-13
申请人： 石家庄铁道大学 , 中国水利水电第十一工程局有限公司 , 中铁工程装备集团有限公司
摘要： 本发明公开了一种大直径小转弯隧道TBM掘进方向姿态调控方法，属于盾构施工技术领域，步骤为：TBM距离转弯半径切入点的距离大于TBM主机长度的位置时，确定其在曲线隧道中的位置和姿态；距离等于TBM主机长度的位置时，调整TBM开始向转弯段内弯方向掘进；距离转弯段切入点为TBM主机长度一半位置时，调整TBM保持转弯姿态；刚进入转弯段时，调整TBM施工方式及掘进方向，使其掘进轴线逐步向曲线隧道设计轴线拟合；TBM转弯掘进过程中，调整其掘进参数并对其位姿定位。本发明通过调控TBM掘进方向姿态以及计算推进油缸的行程差，提高TBM整体的通过效率,实现TBM安全高效掘进，为TBM施工掘进方向姿态控制提供指导和依据，适用于大直径、小转弯半径隧道的TBM掘进施工。
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公开(公告)号：CN116291518A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310105495.3
申请日：2023-02-13
申请人： 石家庄铁道大学 , 中国水利水电第十一工程局有限公司 , 中铁工程装备集团有限公司
摘要： 本发明公开了一种大直径小转弯隧道TBM掘进方向姿态调控方法，属于盾构施工技术领域，步骤为：TBM距离转弯半径切入点的距离大于TBM主机长度的位置时，确定其在曲线隧道中的位置和姿态；距离等于TBM主机长度的位置时，调整TBM开始向转弯段内弯方向掘进；距离转弯段切入点为TBM主机长度一半位置时，调整TBM保持转弯姿态；刚进入转弯段时，调整TBM施工方式及掘进方向，使其掘进轴线逐步向曲线隧道设计轴线拟合；TBM转弯掘进过程中，调整其掘进参数并对其位姿定位。本发明通过调控TBM掘进方向姿态以及计算推进油缸的行程差，提高TBM整体的通过效率,实现TBM安全高效掘进，为TBM施工掘进方向姿态控制提供指导和依据，适用于大直径、小转弯半径隧道的TBM掘进施工。
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