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公开(公告)号：CN108489746A
公开(公告)日：2018-09-04
申请号：CN201810197387.2
申请日：2018-03-11
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了螺旋出土器内布设土压力计监测模型盾构机的装置和方法，属于隧道工程的模型盾构机装置领域。该装置包括螺旋出土器和土压力监测装置。土压平衡模型盾构机在正常掘进过程中，土压舱内的土压力和开挖面前方的土压力相平衡，盾构机顶进速度与螺旋出土器出土速度相协调，单位时间进入土压舱内的土量与螺旋出土器的出土量相等。因此，盾构机上刀盘、土压舱内和螺旋出土器内的土压力值应当基本保持稳定。如果土压平衡模型盾构机的掘进速度和出土速度不协调，则会出现螺旋出土器内土压力递增或递减性变化。本发明通过监测模型盾构机内螺旋出土器内土压力的变化，进而判断模型盾构机顶进速度和出土速度是否协调，方法简单、适用。
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公开(公告)号：CN108489745A
公开(公告)日：2018-09-04
申请号：CN201810197380.0
申请日：2018-03-11
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公布了一种变截面土压平衡式盾构模拟试验系统，该系统由模型箱、监测系统、掘削系统和顶进系统四部分组成。在模型箱内填筑配置好的土体，用以模拟不同的围岩条件。由液压系统提供动力，实现模型盾构机的掘进过程。随着掘进过程的推进，盾构机的等截面段A、B、C、D逐渐进入土箱，四种截面分别对应四种地层损失。预先安置在模型箱的千分表、位移计、土压力盒，实时采集围岩的应力和变形数据，通过对围岩横向和纵向应力和变形数据的分析，进而得到盾构开挖过程中地层损失对地层应力和变形的影响规律。该系统主要用于盾构机的掘进过程中，地层损失对地层应力和变形的影响问题的研究。
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公开(公告)号：CN108457657A
公开(公告)日：2018-08-28
申请号：CN201810197393.8
申请日：2018-03-11
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种模拟盾构隧道开挖面主动破坏的试验方法，模型箱内填土完成后，静置一段时间，记录下模型盾构机刀盘上的微型水土压力监测元件和开挖面前方土体中的位移计、地表上的位移计监测元件的初始读数。将模型盾构机紧靠模型箱的洞口。同时开启盾构机的顶进电机、刀盘电机和螺旋出土器电机，模型盾构机开始掘进。模型盾构机开挖到预定位置时，同时关闭顶进电机、刀盘电机和螺旋出土器电机。开始盾构开挖面主动破坏试验。记录刀盘上的水土压力值，开挖面前方土体中的位移值，地表土体的沉降量，静置一段时间后测各监测元件的数值。本发明考虑了前期模型盾构的开挖过程，与真实盾构开挖面主动破坏前受前期掘进过程影响的实际情况相符。
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公开(公告)号：CN108445185A
公开(公告)日：2018-08-24
申请号：CN201810197383.4
申请日：2018-03-11
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01N33/24
Abstract: 本发明公布了一种可开门式三维隧道开挖模拟模型试验箱，模型试验箱设置侧门、中央隔板和进水管网。侧门可方便开关，同时关闭后采用螺栓与模型箱连接，既便于隧道开挖试验结束后易于围岩的清理，又能保证模型箱整体的刚度。隔板将模型箱分为大小相同的两个小模型箱，可进行大、小两种尺寸的三维隧道开挖模型试验，尤其是可以同时进行两个小尺寸的三维隧道开挖模型试验。围岩填筑完成后可通过进水管网向模型箱内注水，可以将围岩内自由液面控制在试验设计位置。采用该模型箱可完成饱和地层、非饱和地层围岩条件，不同埋深、以及不同开挖面形式等复杂条件下的三维隧道开挖模型试验。
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公开(公告)号：CN118837004A
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202310440724.7
申请日：2023-04-23
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种硅压阻式土压力传感器，由壳体、钢箍、硅压阻芯体、橡胶膜和液压油组成。硅压阻芯体通过焊接固定在壳体底端，壳体中充满液压油，硅压阻芯体浸没液压油中。壳体底端有一个出线孔，与硅压阻芯体相连接的数据线从出线孔中穿出。壳体中的液压油正好充满壳体，液面与壳体顶端齐平，由橡胶膜和钢箍密封住。橡胶膜与液压油液面接触，不留空隙，钢箍将橡胶膜固定在壳体上。本发明在测量土压力的时候初值更小，长期稳定性好，能够更精确更灵敏的测定土体压力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116988806A
公开(公告)日：2023-11-03
申请号：CN202310440735.5
申请日：2023-04-23
Abstract: 本发明公开了一种可实现刀盘、土压舱、螺旋出土器和盾壳土压力监测功能的土压平衡模型盾构机，包括盾构骨架、切削系统、顶进系统、出土系统和土压力监测系统。盾构骨架包括盾壳、土压舱面板和胸板，用于固定切削系统、顶进系统和出土系统中装置。通过切削、顶进和出土系统，模型盾构机可真实模拟工程中盾构机土体开挖、向前顶进和渣土排出的施工过程。刀盘面板上安装3个压力传感器，通过无线压力监测系统实现刀盘上土压力分布监测；土压舱面板布置3个压力传感器，盾壳设置3个压力监测断面，实现每个监测断面盾壳上下左右4个位置土压力的监测；螺旋出土器外壳底部布置5个压力传感器，实现螺旋出土器内部土压力梯度的监测。
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公开(公告)号：CN116609166A
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202310440727.0
申请日：2023-04-23
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种可实现土压力监测和传感器更换功能的模型试验盾构管片。该装置包括依次连接的管片组件、土压力监测组件、安装组件、密封组件，通过管片预设注浆孔、拼接面板、密封槽等机构设置，可以在模型试验中真实模拟盾构隧道施工管片拼接，管片密封，拼装后盾尾注浆过程，土压力监测组件环向埋设于模型试验盾构管片支座内，实现管片周围土压力的监测，安装装置将土压力监测组件与管片结构相连，安装装置可在盾构管片拼接完成后连同监测组件进行安装，该安装组件便于拆除更换，并可实现土压力盒受荷面与土体的紧密相接，使传感器受力均匀，相对准确的反映围岩管片受力变形规律及围岩压力发展过程。
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公开(公告)号：CN116519444A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310440728.5
申请日：2023-04-23
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种可实现水、土压力监测和传感器更换功能的模型试验盾构管片，包括依次连接的管片组件、水压力监测组件、土压力监测组件、安装组件、密封组件，通过管片预设注浆孔、拼接面板、密封槽等机构设置，可以在模型试验中真实模拟盾构隧道施工管片拼接，管片密封，拼装后盾尾注浆过程，水、土压力监测组件环向埋设于模型试验盾构管片支座内，实现管片周围水、土压力的监测，安装装置将水、土压力监测组件与管片结构相连，安装装置在盾构管片拼接完成后连同监测组件进行安装，该安装组件便于拆除更换，可实现水、土压力监测组件正常使用，相对准确的反映管片周围水压力分布规律、围岩管片受力变形规律及围岩压力发展过程。
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公开(公告)号：CN116296054A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202211571917.8
申请日：2022-12-08
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01L25/00
Abstract: 本发明公开了一种基于土体介质的土压力传感器标定系统，由自动控制模块、空气压缩机、传感器标定箱和气压仓组成。传感器标定箱安装在气压仓内部，土压力传感器安置在传感器标定箱内进行标定。自动控制模块包括气压传感器、数据处理元件和气压控制器，其中气压传感器和数据处理元件安置在气压仓内部，气压控制器和空气压缩机安装在一起用以控制空气压缩机改变气压仓内气压。气压仓为气密箱体，用圆管和空气压缩机连接。气压传感器、数据处理元件和气压控制器之间用数据线进行连接。本发明可以对埋置土压传感器的土体施加均布压力，从而施加力的边界。可以实现自动控制标定压力，并自动进行一系列不同压力值的标定。
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公开(公告)号：CN115839246A
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202211571508.8
申请日：2022-12-08
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种可实现无线充电的盾构机刀盘土压力监测系统，在盾构机施工前，将土压力传感器安装在刀盘上，信号线穿通过刀盘面板引线槽进入刀盘轴承内的引线孔，并从刀盘轴承尾部的出线孔引出，与无线发射模块连接。无线充电模块安装在刀盘轴承尾部，受电线圈板固定在刀盘轴承上，与无线发射模块的蓄电池连接，输电线圈板固定在刀盘轴承驱动马达支座上，与外部电源连接。外部电源启动后，输电线圈通过电磁感应将电流传输到受电线圈，实现对无线发射模块的充电。本发明可以实现盾构开挖过程中刀盘土压力采集系统的实时充电，确保盾构施工过程中刀盘土压力数据的稳定采集。
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