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公开(公告)号：CN118704994A
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202410907460.6
申请日：2024-07-08
Applicant: 北京交通大学 , 济南轨道交通集团建设投资有限公司
IPC: E21D23/04
Abstract: 本发明涉及一种盾构隧道平衡保护机器人，涉及隧道建设的技术领域；包括支撑本体，支撑本体的底部设置有驱使其移动的移动轮，支撑本体的前后两端安装有能够进行前后伸缩的伸缩柱，伸缩柱远离支撑本体的一端固定连接有圆形支顶块，支撑本体的顶部固定连接有双向伸缩电动推杆，双向伸缩电动推杆的两端与圆形支顶块相连，本发明能够对隧道内一段长度的隧道内壁进行平衡支顶，其不仅能够实现对隧道内的水泥衬进行大批量化支撑，提高支撑的效率，而且能够减少成本的消耗；其次本发明能够对不同尺寸不同形状的隧道进行支撑，大大提高了本发明中盾构隧道平衡保护机器人的适用性。
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公开(公告)号：CN116066123A
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202211095173.7
申请日：2022-09-05
Applicant: 北京交通大学
IPC: E21D9/093
Abstract: 本发明提供了一种基于模型预测控制的盾构掘进轨迹自动跟踪控制方法，采用基于盾构掘进动力学模型的状态空间模型作为预测模型，将盾构推进系统油缸推力作为控制量，在当前采样时刻使用预测模型来预测盾构机在预测时域内每个采样时刻的位姿状态；在预测盾构位姿状态的基础上，计算使预测的盾构位姿状态和基于隧道设计轴线的参考盾构位姿状态误差最小的最优控制序列，并且该最优控制序列需要满足所有的控制条件；最后将序列的第一个分量作为当前时刻的最优输入油缸推力控制量施加到盾构推进系统上；本方法克服了现有位姿控制技术的不足，可以实现对盾构位姿的精准智能控制，保障掘进过程中盾构机掘进轨迹对隧道设计轴线的精确自动跟踪。
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公开(公告)号：CN117786872A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202311640733.7
申请日：2023-12-01
Applicant: 北京交通大学 , 中交隧道工程局有限公司
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06T17/20 , G06F111/10 , G06F119/02 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种成层土地层盾构施工引起的地层变形沉降计算方法。该方法包括：根据盾构隧道工程的施工参数和成层土地层参数建立三维弹性层状半空间模型；基于三维弹性层状半空间模型计算出集中荷载作用下成层土地层中任意场点处应力和位移的基本解；根据任意场点处应力和位移的基本解计算出盾构隧道洞边界的应力边界条件；根据盾构隧道洞边界的应力边界条件迭代计算出成层土地层地表的变形沉降。本发明的方案可以通过盾构施工参数和水文地质参数，考虑地层成层特性和隧道洞周非均匀收敛模式，求解成层土地层盾构施工引起的地层变形，简便快速，合理可靠。
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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：CN115478864A
公开(公告)日：2022-12-16
申请号：CN202211078314.4
申请日：2022-09-05
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明提供了一种推拼同步模式下盾构推进系统推进力重分配计算方法，包括以下步骤：S1：根据盾构导向系统获取历史盾构位姿信息；S2：确定盾构位姿变化矩阵；S3：确定盾构推进系统结构参数和管片结构参数；S4：获取推拼交替模式下所有油缸推力；S5：建立盾构推进系统力传递方程；S6：建立推拼同步模式下分区推力重分配方程；S7：根据推力重分配优化原则对分区推力进行优化求解，以得到某些油缸组缺位时，剩余油缸的重分配推力。实现盾构推拼同步模式下可考虑盾构掘进位姿、推进系统不同分区模式、不同缺位油缸组的盾构推进力重分配，保证推力重分配前后的等效驱动力不变，确保推拼同步模式下盾构机能够继续沿既定轨迹前进。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117669142A
公开(公告)日：2024-03-08
申请号：CN202311391089.4
申请日：2023-10-25
Applicant: 北京交通大学
IPC: G06F30/20 , G06F18/24 , G06F17/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供一种盾构螺旋输送机堵塞预判方法及系统，属于基于计算机的隧道与地下工程施工用设备故障预测技术领域，获取螺旋机几何参数和地层参数；求解土舱作用于螺旋机内渣土截面的压力、螺旋机作用于渣土的输送力、螺旋机作用于渣土的摩阻力、螺旋机内渣土重力；求解剪切强度上限；对比实测渣土剪切强度与剪切强度上限大小，若实测渣土剪切强度大于剪切强度上限，则判断为螺旋机发生堵塞，此时增加改良剂用量。本发明通过渣土剪切强度大小来判断螺旋机是否发生堵塞，提出了渣土剪切强度上限的计算方法，给出了螺旋机发生堵塞后改良剂用量动态调整方法，可为判断及规避盾构掘进过程中螺旋机堵塞提供全新的解决方案。
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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：CN114483069A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210218084.0
申请日：2022-03-08
Applicant: 中铁十四局集团大盾构工程有限公司 , 北京交通大学
Abstract: 为解决现有土压平衡盾构不适用于泥质砂岩地层分体始发作业的问题，本发明提供了一种泥质砂岩地层泥水平衡盾构分体始发施工方法，其包括以下步骤：端头加固、始发拖架及反力架安装、洞门钢环预埋、洞门密封、洞门破除。使泥水平衡盾构适用于泥质砂岩地层进行分体始发作业，能够在保证施工质量的同时，降低大坡度始发洞口坍塌危险，提高施工安全性。
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公开(公告)号：CN118777160A
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202410967304.9
申请日：2024-07-18
Applicant: 中铁四局集团有限公司 , 中铁四局集团有限公司城市轨道交通工程分公司 , 北京交通大学
Inventor： 李然 , 陈广巧 , 金大龙 , 杨引尊 , 金平 , 李云仙 , 王圣涛 , 邓能伟 , 魏逸 , 邹泽泽 , 王翔 , 许崇庆 , 金晓阳 , 朱安然 , 刘禹彤 , 程娟 , 楚涛 , 陈勇
IPC: G01N15/08
Abstract: 本发明公开了一种新型泥浆渗透成膜闭气试验装置，与数据采集装置连接，包括：高压压气渗透装置，下盖板处设有渗流孔；泥浆储存装置，上部装有安全泄压阀和进气孔，下部设有泥浆孔，所述泥浆孔与高压压气渗透装置通过进浆管连接；气压控制装置，通过导管与进气孔连接；滤液质量采集装置，通过导管与渗流孔连接，用于记录渗漏水数据；所述气压控制装置通过气压控制配合泥浆储存装置用于为高压压气渗透装置提供泥浆。本发明能够模仿泥水盾构施工过程，不仅能够调节泥浆喷射的初速度，模拟施工中泥浆对地层的实际作用力，还能够实现泥浆用量的精确控制并保证形成足量的渗透带，减少渗透带的厚度对泥浆用量造成的影响。
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公开(公告)号：CN115455686A
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202211078321.4
申请日：2022-09-05
Applicant: 北京交通大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/17 , G06F17/16 , E21D9/093 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种基于动力学建模的盾构掘进位姿预测方法，包括以下步骤：S1：根据盾构导向系统获取历史盾构位姿信息和位姿变化率；S2：确定盾构位姿变换矩阵；S3：确定盾构推进系统参数；S4：建立盾构推进系统动力学方程；S5：建立盾构推进系统状态空间模型；S6：建立盾构等效负载估计模型；S7：建立盾构掘进位姿预测模型。本方法具有较高的预测精度和工程适用性，能够为盾构司机或是自动控制系统调整盾构位姿提供理论依据。
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