一种非对称高应力隧道动力扰动的吸波降振方法

    公开(公告)号:CN119686771A

    公开(公告)日:2025-03-25

    申请号:CN202411869338.0

    申请日:2024-12-18

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明涉及一种非对称高应力隧道动力扰动的吸波降振方法,属于隧道开挖技术领域,具体包括以下步骤:步骤一:确定高应力隧道掌子面后方非对称应力集中区或岩爆潜在风险区位置、范围、深度,并确定注浆孔位置、数量和深度;步骤二:制备并注浆吸波材料,待其凝固:吸波材料的组成成分为水泥、水、发泡剂、聚丙烯腈纤维及橡胶粉;步骤三:在吸波注浆区域中间及两端钻取监测孔,并在每个监测孔内部均放置一个振动传感器;步骤四:待振动传感器监测到高能量扰动应力波传递后,通过扰动波波形得到幅值得到扰动波主频。本发明针对岩爆风险区提供了吸波注浆的具体位置,并可针对于多种扰动波,提出的扰动波监测方法能够实现扰动波衰减效果评价。

    一种深埋隧道多源动力扰动降频降幅调控方法及系统

    公开(公告)号:CN119476059B

    公开(公告)日:2025-03-21

    申请号:CN202510059524.6

    申请日:2025-01-15

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明涉及隧道开挖施工领域,涉及一种深埋隧道多源动力扰动降频降幅调控方法及系统,所述方法包括获取第一信息和吸波材料数据集;根据第一信息确定传感器的安装位置,并获取第二信息,第二信息包括传感器采集的扰动波数据;根据第二信息构建第一特征图;根据第一特征图确定第三信息,第三信息包括扰动波的类型;根据第三信息对吸波材料数据集进行划分,得到至少一个划分后的吸波材料数据集;基于划分后的吸波材料数据集对神经网络进行训练,得到至少一个训练后的神经网络模型,训练后的神经网络模型用于输出不同类型扰动波对应的吸波材料配比,本发明基于神经网络确定注浆吸波材料的配比选择,填充了动力扰动触发型破坏防控技术的空白。

    多源动力扰动触发围岩破裂演化过程长时监测装置及方法

    公开(公告)号:CN118794519B

    公开(公告)日:2024-12-03

    申请号:CN202411287554.4

    申请日:2024-09-14

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种多源动力扰动触发围岩破裂演化过程长时监测装置及方法,属于深部工程监测技术领域,装置包括机身框架、孔壁围岩图像采集模块、孔壁多源振动监测模块、孔内行走模块及监测信号存储与传输模块;孔壁围岩图像采集模块、孔壁多源振动监测模块、孔内行走模块及监测信号存储与传输模块从前至后顺序布设在机身框架上,监测信号存储与传输模块与钻孔外部计算机通信连接。本发明可在钻孔内实现成像和振动一体化监测,振动监测时通过机械升降方式实现传感器与围岩耦合及解耦,实现动力扰动波前后围岩状态监测,识别动力扰动作用下岩体裂隙萌生、扩展、贯通情况,评估三维应力波诱发围岩内部破裂损伤,可实现风险区域围岩破裂演化过程的长时连续监测。

    一种适用于变频慢速扰动杆机构的自动换杆装置

    公开(公告)号:CN118954387A

    公开(公告)日:2024-11-15

    申请号:CN202411447898.7

    申请日:2024-10-17

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种适用于变频慢速扰动杆机构的自动换杆装置,属于岩石室内力学试验技术领域,包括杆体储放组件、杆体转运组件及杆体取放组件;杆体储放组件和杆体转运组件并列设置在变频慢速扰动杆机构的侧方,且杆体储放组件和杆体转运组件同侧分布;杆体取放组件跨装在变频慢速扰动杆机构和杆体储放组件上方。本发明的适用于变频慢速扰动杆机构的自动换杆装置,摒弃了入射杆和子弹的吊装操作完全依靠龙门吊人工完成的传统方式,入射杆和子弹的绑定、起吊、转移、下落和解绑过程可自动完成,节约了人力投入,提高了作业效率,增强了吊装操作的可靠性和精准度,降低了入射杆和子弹掉落的风险,进而提高了吊装操作的安全性。

    多源动力扰动触发围岩破裂演化过程长时监测装置及方法

    公开(公告)号:CN118794519A

    公开(公告)日:2024-10-18

    申请号:CN202411287554.4

    申请日:2024-09-14

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种多源动力扰动触发围岩破裂演化过程长时监测装置及方法,属于深部工程监测技术领域,装置包括机身框架、孔壁围岩图像采集模块、孔壁多源振动监测模块、孔内行走模块及监测信号存储与传输模块;孔壁围岩图像采集模块、孔壁多源振动监测模块、孔内行走模块及监测信号存储与传输模块从前至后顺序布设在机身框架上,监测信号存储与传输模块与钻孔外部计算机通信连接。本发明可在钻孔内实现成像和振动一体化监测,振动监测时通过机械升降方式实现传感器与围岩耦合及解耦,实现动力扰动波前后围岩状态监测,识别动力扰动作用下岩体裂隙萌生、扩展、贯通情况,评估三维应力波诱发围岩内部破裂损伤,可实现风险区域围岩破裂演化过程的长时连续监测。

    一种TBM隧道岩爆段支护方案智能设计方法

    公开(公告)号:CN117910112A

    公开(公告)日:2024-04-19

    申请号:CN202410096786.5

    申请日:2024-01-24

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明提供了一种TBM隧道岩爆段支护方案智能设计方法,涉及隧道工程领域;该TBM隧道岩爆段支护方案智能设计方法基于TBM主机运行数据与围岩反馈评价、隧道工程地质勘察报告,确定围岩分级,运用岩爆烈度评估方法,预测岩爆等级;基于围岩分级与岩爆等级,运用计算机深度学习技术,确定围岩初期支护方法;该方法有效避免了主观因素影响,积极利用了TBM主机运行数据与围岩反馈评价,结合大数据处理与人工智能技术,提出TBM隧道岩爆段智能设计支护方案,可以为现场施工人员针对隧道岩爆段提供一种高效的支护方案。

    钻爆法隧道应变-结构面滑移型岩爆破坏机制分析方法

    公开(公告)号:CN117738677A

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN202410022886.3

    申请日:2024-01-05

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明提供一种钻爆法隧道应变‑结构面滑移型岩爆破坏机制分析方法,涉及隧道岩爆微震监测技术领域,本发明通过收集隧道施工过程中的应变‑结构面滑移型岩爆微震数据,结合工程地质勘测资料,对隧道已发生的应变‑结构面滑移型岩爆进行微震监测和数据分析,划分应变‑结构面滑移型岩爆风险区,并确定岩爆微震预警区域,通过这些数据,深入了解深埋钻爆法隧道应变‑结构面滑移型岩爆微震活动规律,判别岩石破坏过程中张拉与剪切各自发挥的作用,综合分析应变‑结构面滑移型岩爆的破坏机制,进一步得出深埋钻爆法隧道应变‑结构面滑移型岩爆破坏机制,为预测和防止岩爆灾害提供重要的理论依据。

    一种深埋隧道多源动力扰动降频降幅调控方法及系统

    公开(公告)号:CN119476059A

    公开(公告)日:2025-02-18

    申请号:CN202510059524.6

    申请日:2025-01-15

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明涉及隧道开挖施工领域,涉及一种深埋隧道多源动力扰动降频降幅调控方法及系统,所述方法包括获取第一信息和吸波材料数据集;根据第一信息确定传感器的安装位置,并获取第二信息,第二信息包括传感器采集的扰动波数据;根据第二信息构建第一特征图;根据第一特征图确定第三信息,第三信息包括扰动波的类型;根据第三信息对吸波材料数据集进行划分,得到至少一个划分后的吸波材料数据集;基于划分后的吸波材料数据集对神经网络进行训练,得到至少一个训练后的神经网络模型,训练后的神经网络模型用于输出不同类型扰动波对应的吸波材料配比,本发明基于神经网络确定注浆吸波材料的配比选择,填充了动力扰动触发型破坏防控技术的空白。

    一种适用于变频慢速扰动杆机构的自动换杆装置

    公开(公告)号:CN118954387B

    公开(公告)日:2025-02-11

    申请号:CN202411447898.7

    申请日:2024-10-17

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种适用于变频慢速扰动杆机构的自动换杆装置,属于岩石室内力学试验技术领域,包括杆体储放组件、杆体转运组件及杆体取放组件;杆体储放组件和杆体转运组件并列设置在变频慢速扰动杆机构的侧方,且杆体储放组件和杆体转运组件同侧分布;杆体取放组件跨装在变频慢速扰动杆机构和杆体储放组件上方。本发明的适用于变频慢速扰动杆机构的自动换杆装置,摒弃了入射杆和子弹的吊装操作完全依靠龙门吊人工完成的传统方式,入射杆和子弹的绑定、起吊、转移、下落和解绑过程可自动完成,节约了人力投入,提高了作业效率,增强了吊装操作的可靠性和精准度,降低了入射杆和子弹掉落的风险,进而提高了吊装操作的安全性。

    一种深埋隧道开挖动力扰动时效破坏与灾变过程测试装置

    公开(公告)号:CN118961567A

    公开(公告)日:2024-11-15

    申请号:CN202411123226.0

    申请日:2024-08-15

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种深埋隧道开挖动力扰动时效破坏与灾变过程测试装置,属于岩石力学试验技术领域,包括反力框架、压力室、开挖动力扰动作动器及五台主应力液压作动器;开挖动力扰动作动器包括扰动电机、轴向推力加载伸缩器及扰动钻杆;压力室内部设有开挖动力扰动岩石试样夹具,夹具包括隧道原岩垫块和五个刚性垫块;隧道原岩垫块内部设有振动频率监测传感器。本发明首次将电机作为动力扰动源引入真三轴试验设备中,简化真三轴试验设备长时效动力扰动结构,降低设备能耗,维护过程更简单且维护成本下降,电机安装和调试过程省时省力,没有额外占地面积需求,能够模拟在旋转钻进状态下产生的动力扰动,可通过精确控制电机钻速和轴向推力实现动力扰动频率的调节。

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