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公开(公告)号：CN114810106A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210332457.7
申请日：2022-03-31
Applicant: 北京交通大学
IPC: E21D9/06
Abstract: 本发明提供了一种高水压多道盾尾刷动态密封失效涌水溃土实验平台和方法。该装置包括：反力架、密封装置、动态滑移装置、固定钢板、压力传感器、电缸或油缸和油脂土水浆液加压系统；利用固定钢板连接密封装置与反力架的横梁，压力传感器与电缸或油缸连接，用于监测电缸或油缸推杆的顶推力；动态滑移装置通过前端连接反力架的电缸或油缸，实现水平移动模拟盾构机掘进时管片与盾尾刷之间的相对滑动；密封装置用于密封油脂土水浆液加压系统中的油脂注入口和浆料注入口，以形成盾尾所处的真实环境状态。本发明可以模拟真实环境下盾尾密封失效的过程，进而得出盾尾密封失效的原因与注浆压力、油脂压力、水土压力及盾尾刷压缩量之间的关系。
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公开(公告)号：CN114810103A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210288668.5
申请日：2022-03-23
Applicant: 北京交通大学
IPC: E21D9/06
Abstract: 本发明提供了一种耐压式的盾尾刷结构。包括：伸缩构件、基座板、盖板、保护板、压紧板、钢丝刷组、环形箍环和U型箍环。环形箍环和U型箍环将多层钢丝刷组轧于一体，捆轧后的钢丝刷组夹于保护板、压紧板之间，保护板、压紧板和钢丝刷组共同轧扎于基座板、盖板之间，伸缩构件与基座板焊接连接。本发明在传统盾尾刷的基础上增设伸缩构件，使得新型盾尾刷能为过度挤压提供缓冲，避免过度荷载直接作用在盾尾刷密封结构上从而逐渐造成盾尾刷弹性失效的问题发生。
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公开(公告)号：CN114810103B
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202210288668.5
申请日：2022-03-23
Applicant: 北京交通大学
IPC: E21D9/06
Abstract: 本发明提供了一种耐压式的盾尾刷结构。包括：伸缩构件、基座板、盖板、保护板、压紧板、钢丝刷组、环形箍环和U型箍环。环形箍环和U型箍环将多层钢丝刷组轧于一体，捆轧后的钢丝刷组夹于保护板、压紧板之间，保护板、压紧板和钢丝刷组共同轧扎于基座板、盖板之间，伸缩构件与基座板焊接连接。本发明在传统盾尾刷的基础上增设伸缩构件，使得新型盾尾刷能为过度挤压提供缓冲，避免过度荷载直接作用在盾尾刷密封结构上从而逐渐造成盾尾刷弹性失效的问题发生。
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公开(公告)号：CN115186433A
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202210601682.6
申请日：2022-05-30
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明提供了一种泥水盾构引起地层动态水力特征曲线的分析方法。该方法包括：获取当前盾构掘进的泥浆参数和地层参数；根据泥浆参数和地层参数计算不同泥浆浓度及膨润土密度对应的浆液粘度，计算不同浆液粘度及地层初始孔隙率对应的地层渗透系数；根据泥浆颗粒质量守恒建立同时考虑浆液渗透和膨润土颗粒沉积的数学模型；将地层渗透系数和泥浆粘度作为考虑浆液渗透和膨润土颗粒沉积的数学模型的输入变量，通过求解同时考虑浆液渗透和膨润土颗粒沉积的数学模型，得到泥水盾构引起的地层水力特征曲线。本发明方法可以依靠盾构当前掘进段的地质参数和泥浆参数，简单快速评估地层水压变化，为盾构施工安全提供决策基础。
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公开(公告)号：CN114813412B
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202210332467.0
申请日：2022-03-31
Applicant: 北京交通大学
IPC: G01N3/36
Abstract: 本发明提供了一种盾尾水力击穿实验装置及方法。该装置包括：将盾尾刷通过螺栓与钢板容器连接，高压氮气瓶与钢板容器通过输气管路连接，电缸固定在反力架上的钢板上，电缸的电动推杆前端与压力传感器、显示器和钢板固定连接；通过高压氮气瓶上的压力控制阀向钢板容器内输入氮气，通过氮气对钢板容器内的水土、浆液和密封油脂加压，挤压盾尾刷，电缸电动推杆的顶出距离控制所述盾尾刷的压紧量，显示器显示压力传感器测量出的盾尾刷的压紧力，通过有机玻璃观察盾尾刷底部的油脂、水土、浆液的渗漏喷涌现象发展过程。本发明可以模拟实际工作状态下盾尾密封的工作状态，进行盾尾刷不同压紧量下的盾尾渗漏喷涌扩展时临界油脂压力的测定。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115186433B
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202210601682.6
申请日：2022-05-30
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明提供了一种泥水盾构引起地层动态水力特征曲线的分析方法。该方法包括：获取当前盾构掘进的泥浆参数和地层参数；根据泥浆参数和地层参数计算不同泥浆浓度及膨润土密度对应的浆液粘度，计算不同浆液粘度及地层初始孔隙率对应的地层渗透系数；根据泥浆颗粒质量守恒建立同时考虑浆液渗透和膨润土颗粒沉积的数学模型；将地层渗透系数和泥浆粘度作为考虑浆液渗透和膨润土颗粒沉积的数学模型的输入变量，通过求解同时考虑浆液渗透和膨润土颗粒沉积的数学模型，得到泥水盾构引起的地层水力特征曲线。本发明方法可以依靠盾构当前掘进段的地质参数和泥浆参数，简单快速评估地层水压变化，为盾构施工安全提供决策基础。
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公开(公告)号：CN115372206A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202210816396.1
申请日：2022-07-12
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明提供了一种泥水平衡盾构带压开舱时开挖面泥膜闭气时间的预测方法。该方法包括基于泥膜模型结构，根据饱和土的一维固结理论计算出泥膜固结压缩后的最终固结压缩量和泥膜单元的水力传导参数；当在带压开舱时启动渗流运动后，结合多相流理论和达西渗流定律并考虑孔隙水的起始水力梯度，得到泥膜中气液界面处渗流运动的控制方程，将压力边界条件代入气液界面处渗流运动的控制方程，对每个时间步中气液界面处的气体压力和通过渗流单元需要的渗流时间进行计算，当判定泥膜闭气性能完全失效后，将渗流经过完整的泥膜区域对应的渗流时间确定为开挖面泥膜闭气时间。本发明方法在保证计算结果准确的同时为泥水盾构带压开舱的安全提供一定的保障。
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公开(公告)号：CN114810106B
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202210332457.7
申请日：2022-03-31
Applicant: 北京交通大学
IPC: E21D9/06
Abstract: 本发明提供了一种高水压多道盾尾刷动态密封失效涌水溃土实验平台和方法。该装置包括：反力架、密封装置、动态滑移装置、固定钢板、压力传感器、电缸或油缸和油脂土水浆液加压系统；利用固定钢板连接密封装置与反力架的横梁，压力传感器与电缸或油缸连接，用于监测电缸或油缸推杆的顶推力；动态滑移装置通过前端连接反力架的电缸或油缸，实现水平移动模拟盾构机掘进时管片与盾尾刷之间的相对滑动；密封装置用于密封油脂土水浆液加压系统中的油脂注入口和浆料注入口，以形成盾尾所处的真实环境状态。本发明可以模拟真实环境下盾尾密封失效的过程，进而得出盾尾密封失效的原因与注浆压力、油脂压力、水土压力及盾尾刷压缩量之间的关系。
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公开(公告)号：CN114813412A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210332467.0
申请日：2022-03-31
Applicant: 北京交通大学
IPC: G01N3/36
Abstract: 本发明提供了一种盾尾水力击穿实验装置及方法。该装置包括：将盾尾刷通过螺栓与钢板容器连接，高压氮气瓶与钢板容器通过输气管路连接，电缸固定在反力架上的钢板上，电缸的电动推杆前端与压力传感器、显示器和钢板固定连接；通过高压氮气瓶上的压力控制阀向钢板容器内输入氮气，通过氮气对钢板容器内的水土、浆液和密封油脂加压，挤压盾尾刷，电缸电动推杆的顶出距离控制所述盾尾刷的压紧量，显示器显示压力传感器测量出的盾尾刷的压紧力，通过有机玻璃观察盾尾刷底部的油脂、水土、浆液的渗漏喷涌现象发展过程。本发明可以模拟实际工作状态下盾尾密封的工作状态，进行盾尾刷不同压紧量下的盾尾渗漏喷涌扩展时临界油脂压力的测定。
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公开(公告)号：CN115372206B
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202210816396.1
申请日：2022-07-12
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明提供了一种泥水平衡盾构带压开舱时开挖面泥膜闭气时间的预测方法。该方法包括基于泥膜模型结构，根据饱和土的一维固结理论计算出泥膜固结压缩后的最终固结压缩量和泥膜单元的水力传导参数；当在带压开舱时启动渗流运动后，结合多相流理论和达西渗流定律并考虑孔隙水的起始水力梯度，得到泥膜中气液界面处渗流运动的控制方程，将压力边界条件代入气液界面处渗流运动的控制方程，对每个时间步中气液界面处的气体压力和通过渗流单元需要的渗流时间进行计算，当判定泥膜闭气性能完全失效后，将渗流经过完整的泥膜区域对应的渗流时间确定为开挖面泥膜闭气时间。本发明方法在保证计算结果准确的同时为泥水盾构带压开舱的安全提供一定的保障。
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