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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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公开(公告)号：CN116539608A
公开(公告)日：2023-08-04
申请号：CN202310512412.2
申请日：2023-05-08
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明公开了一种研究盾构刀盘堵塞的可视化试验设备及掘进参数优化方法，属于岩土工程技术领域，设备包括：推进系统、旋转系统、数据采集系统、信号变送器、控制系统和土箱（10），盾构刀盘（14）位于可视化的土箱（10）中。本发明针对现有技术实时预警刀盘结泥饼的状态时存在滞后性的问题，提出了一种研究黏土地层盾构刀盘堵塞的可视化试验设备及方法，可在实验室中结合刀盘结构及地质条件提前给出优化后的刀盘掘进参数，在盾构掘进前降低刀盘堵塞发生概率，从源头解决了刀盘结泥饼影响掘进效率以及造成刀具损坏的问题。本发明适用范围广，操作简便，结构可靠，重现性好，且成本较低。
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公开(公告)号：CN115584985B
公开(公告)日：2025-04-22
申请号：CN202211191044.8
申请日：2022-09-28
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于刀盘动力响应的地层特征实时识别与掘进参数动态调整方法，属于隧道与地下工程技术领域，实现掘进过程中地层特征变化的实时自动监测，给出掘进调整建议。具体包括如下步骤：步骤1：在盾构机刀盘上安装三轴振动传感器，安装时确保三轴振动传感器X、Y、Z三个方向与盾构掘进X、Y、Z三个方向保持一致，其中X方向为盾构掘进方向，Y方向为水平方向，Z方向竖直向下方向；步骤2：信号采集器实时接收、储存和上传三轴振动传感器采集到的刀盘加速度响应数据；步骤3：振动分析处理模块基于刀盘加速度响应数据，识别全断面硬岩石、上软下硬地层、黏土地层和断层破碎带4种不同特征的地层，并进行动态调整。
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公开(公告)号：CN114813481B
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202210360132.X
申请日：2022-04-07
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明提供了一种盾构刀盘切削作用下的泥浆动态成膜试验装置及方法。该装置包括土体开挖舱模型装置、泥浆循环系统、数据采集控制设备、渗流压力传感器、土体动态电阻率监测系统、切削顶进系统和搅吸出渣系统；泥浆循环系统补充新鲜浆液并回收废浆和土体，土体动态电阻率监测系统用于监测砂样电阻率的变化，数据采集控制设备和渗流压力传感器监测地层的孔隙水压力的变化，切削顶进系统采用两个动力源分别控制刀盘旋转和刀具顶进，搅吸出渣系统排出掘进产生的渣土。本发明装置能够较为真实地模拟泥水盾构下盾构机在掘进过程中盾构刀具对开挖面和泥浆渗透成膜进程的扰动作用，研究泥水盾构掘进参数对开挖面泥浆动态成膜规律和特征的影响。
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公开(公告)号：CN118617428B
公开(公告)日：2025-02-07
申请号：CN202410601944.8
申请日：2024-05-15
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本申请涉及泥浆性能指标检测的技术领域，特别是涉及一种盾构泥浆智慧检测机器人，包括底架，所述的底架上端面转动安装有圆形架，圆形架上安装有机械臂，所述的机械臂远离圆形架的一端安装有上下贯通的检测圆筒；本发明设计的可上下移动的竖直杆可以带动酸碱度传感器与氯离子传感器上下移动，酸碱度传感器与氯离子传感器上下移动过程中可以对不同深度泥浆的酸碱度以及氯离子含量进行检测，检测数据更具代表性；在冲淋管对检测圆筒内壁进行清洗时，本发明设计的呈L型结构的清洁板可以对检测圆筒残留的泥浆进行刮除处理，避免泥浆附着在检测内壁上，进一步提高检测圆筒内部的清洁程度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118617428A
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202410601944.8
申请日：2024-05-15
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本申请涉及泥浆性能指标检测的技术领域，特别是涉及一种盾构泥浆智慧检测机器人，包括底架，所述的底架上端面转动安装有圆形架，圆形架上安装有机械臂，所述的机械臂远离圆形架的一端安装有上下贯通的检测圆筒；本发明设计的可上下移动的竖直杆可以带动酸碱度传感器与氯离子传感器上下移动，酸碱度传感器与氯离子传感器上下移动过程中可以对不同深度泥浆的酸碱度以及氯离子含量进行检测，检测数据更具代表性；在冲淋管对检测圆筒内壁进行清洗时，本发明设计的呈L型结构的清洁板可以对检测圆筒残留的泥浆进行刮除处理，避免泥浆附着在检测内壁上，进一步提高检测圆筒内部的清洁程度。
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公开(公告)号：CN115684349B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202211335680.3
申请日：2022-10-28
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明涉及泥水盾构施工技术领域，且公开了一种基于振动信号的管路磨穿实时预警方法，包括管路a，强力磁铁基座b，振动传感器c，振动传感器c通过强力磁铁基座b吸附在管路底部，用于获取管路振动信号，其中X方向为竖直向下；管道内运输的大粒径渣石d，是管路振动的主要激振源；信号采集器e，用于接收、储存和实时上传振动传感器c采集到的数据。本发明通过该道路磨穿实时预警方法提供了判断管路磨损状态的新思路，克服了超声波测厚仪人工测量危险性高、浪费人力物力的缺点，实现了安全高效自动化，实现了管路磨损状态实时监测，可在管路磨穿前发出预警，可成为泥水盾构智能化施工的重要组成部分。
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公开(公告)号：CN115684349A
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202211335680.3
申请日：2022-10-28
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明涉及泥水盾构施工技术领域，且公开了一种基于振动信号的管路磨穿实时预警方法，包括管路a，强力磁铁基座b，振动传感器c，振动传感器c通过强力磁铁基座b吸附在管路底部，用于获取管路振动信号，其中X方向为竖直向下；管道内运输的大粒径渣石d，是管路振动的主要激振源；信号采集器e，用于接收、储存和实时上传振动传感器c采集到的数据。本发明通过该道路磨穿实时预警方法提供了判断管路磨损状态的新思路，克服了超声波测厚仪人工测量危险性高、浪费人力物力的缺点，实现了安全高效自动化，实现了管路磨损状态实时监测，可在管路磨穿前发出预警，可成为泥水盾构智能化施工的重要组成部分。
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公开(公告)号：CN114813481A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210360132.X
申请日：2022-04-07
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明提供了一种盾构刀盘切削作用下的泥浆动态成膜试验装置及方法。该装置包括土体开挖舱模型装置、泥浆循环系统、数据采集控制设备、渗流压力传感器、土体动态电阻率监测系统、切削顶进系统和搅吸出渣系统；泥浆循环系统补充新鲜浆液并回收废浆和土体，土体动态电阻率监测系统用于监测砂样电阻率的变化，数据采集控制设备和渗流压力传感器监测地层的孔隙水压力的变化，切削顶进系统采用两个动力源分别控制刀盘旋转和刀具顶进，搅吸出渣系统排出掘进产生的渣土。本发明装置能够较为真实地模拟泥水盾构下盾构机在掘进过程中盾构刀具对开挖面和泥浆渗透成膜进程的扰动作用，研究泥水盾构掘进参数对开挖面泥浆动态成膜规律和特征的影响。
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公开(公告)号：CN115584985A
公开(公告)日：2023-01-10
申请号：CN202211191044.8
申请日：2022-09-28
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于刀盘动力响应的地层特征实时识别与掘进参数动态调整方法，属于隧道与地下工程技术领域，实现掘进过程中地层特征变化的实时自动监测，给出掘进调整建议。具体包括如下步骤：步骤1：在盾构机刀盘上安装三轴振动传感器，安装时确保三轴振动传感器X、Y、Z三个方向与盾构掘进X、Y、Z三个方向保持一致，其中X方向为盾构掘进方向，Y方向为水平方向，Z方向竖直向下方向；步骤2：信号采集器实时接收、储存和上传三轴振动传感器采集到的刀盘加速度响应数据；步骤3：振动分析处理模块基于刀盘加速度响应数据，识别全断面硬岩石、上软下硬地层、黏土地层和断层破碎带4种不同特征的地层，并进行动态调整。
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