一种联络通道防突涌水试验装置及试验方法

    公开(公告)号:CN116699101A

    公开(公告)日:2023-09-05

    申请号:CN202310502453.3

    申请日:2023-05-06

    IPC分类号: G01N33/24 G01D21/02

    摘要: 本发明提供一种联络通道防突涌水试验装置及试验方法,其中,试验装置包括试验箱、主隧道模型、联络通道模型、注浆孔、加载系统、进水系统、传感系统;试验箱内设有土层容纳空间;注浆孔分别设置在主隧道模型、联络通道模型上,用于连接注浆系统并模拟在突涌水发生时的注浆防治;加载系统、进水系统、传感系统均设置在试验箱上,加载系统用于对试验箱内土层压实和施加围岩压力;传感系统用于检测试验箱内的水位条件、水压、围岩压力、主隧道模型和联络通道模型的渗水情况以及注入浆液的扩散路径。本发明能够综合地层条件、埋深、水位、围岩压力等多种复杂条件,模拟主隧道、联络通道发生的突涌水情况,以及模拟联络通道的灾后防治。

    一种顶管机侧壁摩阻力测试装置及使用方法

    公开(公告)号:CN118730363A

    公开(公告)日:2024-10-01

    申请号:CN202410876733.5

    申请日:2024-07-02

    申请人: 郑州大学

    IPC分类号: G01L5/00 E21D9/00

    摘要: 本发明涉及顶管机阻力测试装置技术领域,尤其涉及一种顶管机侧壁摩阻力测试装置,其包括外壳、压力计、滑轮和感知块,外壳内设有压力计、滑轮和感知块,压力计与外壳固定,感知块与压力计之间设有滑轮,感知块在水平方向上挤压压力计以测得侧壁摩阻力,感知块在竖向方向上挤压压力计以测得土压力;本发明还提供一种顶管机侧壁摩阻力测试装置的使用方法,通过设置感知块用于感知土体与顶管机侧壁摩阻力,同时也可以感知土体竖向土压力;滑轮安装在感知块和压力计之间,从而允许感知块在水平方向产生微小滑动,且压力计能感知到竖向土压力,本装置具有结构简单、操作方便、经济实用、施工效率高的特点,能够保证顶管机施工中侧壁摩阻力的准确感知。

    基于改进浸没边界法的模拟盾构隧道管片上浮仿真方法

    公开(公告)号:CN118395540A

    公开(公告)日:2024-07-26

    申请号:CN202410440574.4

    申请日:2024-04-12

    申请人: 郑州大学

    摘要: 本发明公开基于改进浸没边界法的模拟盾构隧道管片上浮仿真方法,包括以下步骤:根据预定尺寸的正交控制体对流场区域进行网格划分,生成控制体编号和中心坐标,并设定流场边界条件;初始化;计算n+1/2时间步无质量边界点和质量边界点坐标;计算n+1/2时间步无质量边界点与质量边界点之间产生的力,以及n+1/2时间步固体角动量和质心速度,并将无质量边界点受到的力离散至流场区域;根据有限体积法迭代计算n+1/2时间步流场速度和压力;更新n+1时间步无质量边界点、质量边界点坐标,以及n+1时间步流场速度和压力;输出当前时间步无质量边界点和质量边界点坐标以及流场速度和压力。本发明解决如何准确且快速的对盾构隧道管片上浮进行模拟仿真的并输出结果的技术问题。

    一种高聚物浆液膨胀力的计算方法

    公开(公告)号:CN116246720A

    公开(公告)日:2023-06-09

    申请号:CN202310084714.4

    申请日:2023-02-03

    申请人: 郑州大学

    IPC分类号: G16C10/00 G16C60/00

    摘要: 本发明公开一种高聚物浆液膨胀力的计算方法,包括步骤:根据浆液各组分配比初始化相关变量;通过Runge‑Kutta算法求解高聚物浆液化学反应动力学方程,得到当前时间步内异氰酸酯与多元醇的转化率改变量;求解能量平衡方程,得浆液温度改变量,累加得当前浆液温度;结合理想气体状态方程求解浆液体积并确定浆液膨胀阶段;浆液未充满浆液腔阶段,设置固定浆液围压为大气压,浆液体积自由膨胀;浆液充满浆液腔后,固定浆液体积,计算浆液膨胀力;根据计算结果,更新密度、体积、压力、温度参数,推进时间步;本发明可以实时求解高聚物浆液膨胀力随时间变化过程,为深入研究高聚物膨胀扩散机理、浆液‑地层相互作用机制奠定了基础。

    基于非连续壳-弹簧模型的盾构管片安全评估方法

    公开(公告)号:CN118013785A

    公开(公告)日:2024-05-10

    申请号:CN202410091941.4

    申请日:2024-01-23

    申请人: 郑州大学

    摘要: 本发明提供基于非连续壳‑弹簧模型的盾构管片安全评估方法,包括以下步骤:根据结构材料、拼装形式和结构尺寸及所处地层条件,得到物理参数;根据物理参数建立非连续壳‑弹簧模型;根据所处地层条件得到外部水土压力,将盾构管片的外部水土压力施加在非连续壳‑弹簧模型上,得到轴力、弯矩和径向位移;计算正截面极限承载力,根据轴力和弯矩,得到最不利正截面极限承载力;根据正截面极限承载力,得到极限承载力安全系数,判定盾构管片的承载力安全等级;根据盾构管片的径向位移,得到盾构管片环的椭圆度,判断盾构管片环变形是否在安全范围之内。本发明能够准确模拟盾构管片真实受力情况,准确评估地层中盾构管片安全性的问题。

    一种模拟盾构隧道同步注浆管片上浮装置及使用方法

    公开(公告)号:CN116717274A

    公开(公告)日:2023-09-08

    申请号:CN202310502255.7

    申请日:2023-05-06

    申请人: 郑州大学

    摘要: 本发明涉及一种测量上浮量装置领域,尤其涉及一种模拟盾构隧道管片上浮装置及使用方法,包括模型箱,用于盛装土体,所述模型箱内设置模拟盾构机,所述模拟盾构机包括外壳,外壳内设置数个管片,所述管片之间互相拼接形成长筒状,所述模型箱外设置动力装置,用于拉动外壳沿管片的轴线方向移动,所述管片上均设置上浮检测装置,用于检测每节管片的上浮量,所述模型箱外侧设置注浆装置,用于对外壳和管片之间注入浆液,所述模型箱至少一个侧面由透明亚克力板拼接而成,所述透明亚克力板通过铰链和搭扣与模型箱连接,利用动力装置来拉动外壳,模拟盾构机的移动,通过测量每节管片的上浮量,从而能够更加符合实际情况。

    一种高聚物膨胀特性试验装置

    公开(公告)号:CN220188452U

    公开(公告)日:2023-12-15

    申请号:CN202320195311.2

    申请日:2023-02-13

    申请人: 郑州大学

    摘要: 本实用新型提出一种高聚物膨胀特性试验装置,所述高聚物膨胀特性试验装置包括中空的缸体和在所述缸体内滑动的移动组件;所述移动组件包括丝杆和与所述丝杆两端分别连接的托盘与活塞,所述丝杆上还套设有具有预设间距的两个丝杆螺母;所述缸体的上下表面均设置有对应的上封板、下封板,所述丝杆一端贯穿所述上封板且伸入至缸体内,所述两个丝杆螺母分别位于所述上封板的上下方,所述活塞位于所述缸体内且与所述缸体内腔表面贴合;所述下封板贯通设置有注入孔,靠近所述下封板的缸体侧壁贯通设置有多个预留螺纹孔,各螺纹孔用于放置相应的传感器。本实用新型旨在实现获取高聚物膨胀过程中的各类相关参数。