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[发明专利]泥水仓随动压力自适应电动控制装置及其控制方法-CN202310865936.X在审
发明人：翟乾智;曾垂刚;王发民;王凯;杨振兴;孙飞祥;吕乾乾;龚浩博;王利明;赵海雷 -专利权人：盾构及掘进技术国家重点实验室;中铁隧道局集团有限公司
申请日： 2023-07-14 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明涉及盾构泥水仓压力调节技术领域，公开了一种泥水仓随动压力自适应电动控制装置及其控制方法。旨在解决现有技术中在盾构中易造成盾构超挖，地表沉降变形；或泥水仓压力过大，盾构掘进较慢的技术问题。本发明包括气垫仓、泥水仓、控制设备，气垫仓设有进气管道和出气管道；泥水仓通过进水管道连通气垫仓，通过出水管道连通储水箱；气垫仓与泥水仓上均间隔布设有若干压力变送器；控制设备的输入端连接压力变送器，以控制气垫仓进气与出气、泥水仓进水与出水。本发明通过控制电动阀门的自适应启闭，通过在泥水仓设置压力传感器，调节气垫仓压力实现泥水仓压力的随动变化，实现盾构过程中开挖面的稳定。
泥水仓随动压力自适应电动控制装置及其方法

[发明专利]基于知识蒸馏的目标检测算法训练模型的构建方法及其在盾构施工现场安全行为检测中的应用-CN202310784295.5在审
发明人： 曾垂刚;谷田鑫;张彦伟;周振建;李叔敖;张合沛;江南;万雪钰;张斌;郁凯旋;李梦雨 -专利权人：中铁隧道局集团有限公司;盾构及掘进技术国家重点实验室
申请日： 2023-06-29 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G06V10/774 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于知识蒸馏的目标检测算法训练模型的构建方法及其在盾构施工现场安全行为检测中的应用，包括下列步骤：(1)获取数据集，在数据集中生成训练集和测试集；(2)利用知识蒸馏的目标检测算法对数据集进行训练和验证。本发明采用基于知识蒸馏的目标检测算法构建训练模型，实现简单网络模型在复杂环境中的检测应用，联合特征蒸馏损失、网络输出蒸馏损失和检测损失对模型进行训练，提升学生网络的检测精度。
基于知识蒸馏目标检测算法训练模型构建方法及其盾构施工现场安全行为中的

[发明专利]在建超长TBM隧道临时运输轨道不平顺性检测评价方法-CN202111625232.2有效
发明人：郭新强;李治国;肖逸飞;白亮;李铭杰;曾垂刚;王发民;王恒超;王军;李宏波;汤伟华;张恒;吕乾乾 -专利权人：新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局;盾构及掘进技术国家重点实验室
申请日： 2021-12-28 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： B61K9/08 文献下载
摘要：本发明提出一种在建超长TBM隧道临时运输轨道不平顺性检测方法，应用于轨道不平顺检测评价系统，旨在解决现今轨道不平顺检测的检测能力低的问题，步骤包括（1）将装有传感器的有轨列车按照不同的速度在初始铺设的临时轨道上运行，获取不同车速工况下车辆通过轨道接头时的振幅作为初始值，建立标准数据库；（2）通过有轨列车运行时的速度、振幅、里程等数据采集，经与标准数据库对比分析，进行每接点、每段轨道、每公里轨道的不平顺性进行评价；（3）通过车载显示装置提醒驾驶员车辆减速、后台数据报表提醒管理人员进行临时轨道检修。优点在于双轨测量可实现实时检测和评价，减少人工巡检，提高检测频次，有效地降低临时轨道车辆行驶风险。
在建超长 tbm 隧道临时运输轨道平顺检测评价方法

[发明专利]一种基于喷丸工艺的SLM不锈钢刀具表面强化方法-CN202310766998.5在审
发明人： 曾垂刚;李梦雨;祝毅;张超;张合沛;秦银平;王凯;陈瑞祥;高会中 -专利权人：中铁隧道局集团有限公司;盾构及掘进技术国家重点实验室
申请日： 2023-06-27 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： C21D7/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于喷丸工艺的不锈钢表面强化方法，包括以下具体步骤：利用酒精溶液清洗试样表面；利用气动式喷丸机对表面进行纳米化处理；所述试样为采用SLM成型方式打印的不锈不锈钢料。本发明对SLM成型不锈钢的表面纳米化处理，利用高能喷丸技术对材料进行表面纳米化处理，在SLM不锈钢表面获得纳米结构，表面纳米化使SLM 316L不锈钢刀具表面发生严重塑性变形。纳米化后试样表面显微硬度较基体提高了72.7%。表面纳米化从一定程度上降低了SLM成型的不锈钢材料表面摩擦系数，表明高能喷丸表面纳米化有效改善了SLM材料的耐磨性能。
一种基于工艺 slm 不锈钢刀具表面强化方法

[发明专利]适用于敞开式TBM隧道的获取围岩参数的方法和装置-CN202011635707.1有效
发明人： 曾垂刚;黄兴;伯音;杨延栋;刘滨;王心语 -专利权人：盾构及掘进技术国家重点实验室;中国科学院武汉岩土力学研究所;武汉大学
申请日： 2020-12-31 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了适用于敞开式TBM隧道的获取围岩参数的方法，建立岩石回弹数与单轴抗压强度之间拟合函数关系，对同一个测点的回弹试验，多个数显回弹强度示数图像和体现围岩完整性的围岩壁图像上传到阿里云服务器，阿里云服务器根据数字识别模型、YOLOv3裂隙定位模型和MATLAB裂隙几何参数计算程序，识别出多个岩石回弹数，识别出围岩结构面信息，识别裂隙的几何参数，本发明还公开了适用于敞开式TBM隧道的获取围岩参数的装置，本发明可快速较准确地确定岩体参数，同时也大大降低了传统统计围岩裂隙方式的人为因素影响，对于敞开式TBM隧道围岩基本岩体力学及结构参数的获取具有重要工程意义。
适用于敞开 tbm 隧道获取围岩参数方法装置

[发明专利]用于长距离隧道施工的自动调度管理装置-CN202310746448.7在审
发明人：王利明;赵海雷;曾垂刚;李站国;全永威;李凤远;苏珊;韩伟锋;王建;杨振兴;赵向波;郭亮;武振兴;高会中;何蒙蒙 -专利权人：中铁隧道局集团有限公司;盾构及掘进技术国家重点实验室;新疆额尔齐斯河投资开发（集团）有限公司
申请日： 2023-06-25 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G08G1/00 文献下载
摘要：本发明涉及隧道施工调度技术领域，公开了一种用于长距离隧道施工的自动调度管理装置。旨在解决现有技术中长距离隧道施工过程中无法判断隧道内车辆位置，多车辆同时施工调度困难的技术问题。用于长距离隧道施工调度管理装置包括位置感知模块、网络传输模块、数据处理模块。位置感知模块包括定位标签、车载终端、错车平台定位终端、间隔布设于隧道内的若干定位信标；所述网络传输模块包括通信基站和交换机；所述数据处理模块包括布设有定位与调度系统软件的服务器、电连接服务器的显示器。本发明为隧道施工作业现场人、车提供全方位、全空间、全天候的基于精确定位的作业安全、指挥调度管理等整体信息化技术解决方案。
用于长距离隧道施工自动调度管理装置

[发明专利]一种基于分布式主动柱塞的TBM撑靴装置-CN202110889404.0有效
发明人： 曾垂刚;刘作威;张宏达;杨旭;周建军;郭璐;纪立超;陈馈;任颖莹 -专利权人：盾构及掘进技术国家重点实验室;中铁隧道局集团有限公司;山东大学
申请日： 2021-08-04 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： F15B11/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于分布式主动柱塞的TBM撑靴装置，其特征在于，包括双作用单出杆液压缸和撑靴机架，所述撑靴机架上设有多个双作用单出杆液压缸和导向套筒，所述导向套筒中设有末端支撑体，所述末端支撑体上设有复位弹簧，末端支撑体与双作用单出杆液压缸之间直接接触，所述双作用单出杆液压缸与液压回路连接。其优点在于，在实现撑靴液压系统撑紧功能的前提下，可以将撑靴油缸的推力通过分布式主动柱塞均匀的加载到围岩内壁，可以有效的避免撑靴机构的应力集中，并提高撑靴机构的最大静摩擦力，对避免撑靴打滑有重要意义。
一种基于分布式主动柱塞 tbm 装置

[发明专利]一种TBM动态平衡推进与高速复位液压控制系统-CN202110889401.7有效
发明人：周建军;刘作威;张宏达;杨旭;曾垂刚;郭璐;纪立超;陈馈;任颖莹 -专利权人：盾构及掘进技术国家重点实验室;中铁隧道局集团有限公司;山东大学
申请日： 2021-08-04 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： F15B1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种TBM动态平衡推进与高速复位液压控制系统，包括电动机、增速缸和插装阀组，所述电动机与变量泵连接，所述变量泵分别与比例调速阀一、单向阀二、比例减压阀连接，所述比例调速阀一通过单向阀一与双作用单出杆液压缸组的第二腔室连接，所述单向阀二通过比例调速阀二、电磁换向阀二、增速缸与双作用单出杆液压缸组的第二腔室连接，所述比例减压阀通过电磁换向阀一分别与双作用单出杆液压缸组的第一腔室、插装阀组连接。其优点在于，通过快速复位控制器、推进系统控制器实现对TBM推进液压控制系统的泵阀联合控制，进一步实现其TBM动态平衡推进功能、TBM高速复位功能和补油功能，具备高效、节能等优势。
一种 tbm 动态平衡推进高速复位液压控制系统

[发明专利]一种高速高精度高稳定TBM扭矩油缸液压控制系统-CN202110889329.8有效
发明人：周建军;刘作威;张宏达;杨旭;曾垂刚;郭璐;纪立超;陈馈;任颖莹 -专利权人：盾构及掘进技术国家重点实验室;中铁隧道局集团有限公司;山东大学
申请日： 2021-08-04 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： F15B11/028 文献下载
摘要：本发明提供一种高速高精度高稳定TBM扭矩油缸液压控制系统，包括左侧液压控制回路和右侧液压控制回路，两者均与对应的双作用单出杆液压缸连接，每个所述双作用单出杆液压缸分别与对应的压力传感器、位移传感器连接；所述左侧液压控制回路、右侧液压控制回路、压力传感器、位移传感器分别与液压系统位置控制器连接。其优点在于，可提高系统阻尼性能，吸收刀盘扭矩的冲击载荷和机械振动提高系统稳定性。此外，系统同时具备大流量电液比例阀与高精度电比例阀，可实现扭矩油缸的高速高精度定位控制。
一种高速高精度稳定 tbm 扭矩液压控制系统

[发明专利]一种隧道掘进机滚刀破岩机理试验台液压系统-CN202111428103.4有效
发明人：韩伟锋;任颖莹;陈瑞祥;李凤远;曾垂刚;张兵;高会中;王凯 -专利权人：中铁隧道局集团有限公司;盾构及掘进技术国家重点实验室
申请日： 2021-11-29 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： F15B11/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种隧道掘进机滚刀破岩机理试验台液压系统，包括通过直接螺纹接头安装于液压油箱底部的放油球阀、空气滤清器和液位液温计，油箱内连通有推力系统、刀盘系统以及刀间距调整系统，整个油路系统通过设置动力元件、控制元件、执行元件附件，使元件组成液压站，为液压系统输出动力，通过液压管路连接各类控制阀，控制四台液压马达和四组主推力油缸、以及四组刀间距调节油缸实现系统工作。
一种隧道掘进机滚刀破岩机理试验台液压系统

[发明专利]一种盾构机姿态修正的施工参数优化方法-CN202310767005.6在审
发明人：洪开荣;高会中;刘永胜;冯欢欢;江南;王树英;郑联伟;康祖玮;罗文;杨红永;魏军涛;李治国;曾垂刚;李凤远;李叔敖;秦银平;陈瑞祥;王凯 -专利权人：中铁隧道局集团有限公司;盾构及掘进技术国家重点实验室
申请日： 2023-06-27 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G06F16/9035 文献下载
摘要：本发明公开了一种盾构机姿态修正的施工参数优化方法，包括数据采集与存储、数据提取、数据处理、数据分析算法与数据训练、结果输出与系统应用。本发明可以辅助企业及技术管理人员进行施工决策，减少盾构姿态事故发生，提高生产效率。
一种盾构姿态修正施工参数优化方法

[发明专利]TBM快速换刀刀架及配套的使用方法-CN202310442294.2在审
发明人：赵海雷;曾垂刚;王利明;周建军;高攀;马亮;张艳军;杨振兴;何荣燕;杨延栋;许全;秦银平;吕乾乾;王发民 -专利权人：盾构及掘进技术国家重点实验室;中铁隧道局集团有限公司
申请日： 2023-04-23 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： E21D9/08 文献下载
摘要：本发明涉及盾构施工中刀具更换设备领域，特别是一种TBM快速换刀刀架及配套的使用方法。旨在解决现有技术中滚刀更换难度大，更换效率低的问题。本发明中包括吊装架，所述吊装架包括底面板、侧面板、后面板，所述吊装架的顶部设有吊装拉索，所述吊装架的底部设有定位销，所述吊装架的外侧面安装带动所述楔形定位装置移动的楔块操作组件，所述吊装架的中部设有卡装所述滚刀的刀具夹持组件。优点在于：具备多个工位，各工位间工步转换速度快，工作效率高，同时降低了人工劳动成本，占地面积小，自动化程度高。
tbm 快速刀刀配套使用方法

[发明专利]滚刀拆解用安全泄压排油架-CN202310480444.9在审
发明人：赵海雷;曾垂刚;许全;杨振兴;王利明;曹瑞;曾勇;张艳军;何爱中;谢希杰;杨新举;宿源麟;程迁政;何政;白彦磊 -专利权人：盾构及掘进技术国家重点实验室;中铁隧道局集团有限公司
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： B23K7/00 文献下载
摘要：本发明涉及盾构施工中滚刀维护设备领域，特别是一种滚刀拆解用安全泄压排油架。旨在解决现有技术中滚刀维护过程中，拆解工步瞬间润滑油高温下崩出安全隐患大的问题。本发明包括滚刀安装架，安装滚刀安装架的调整支架，所述滚刀安装架的侧边设有传动架，所述传动架上安装与滚轮形位配合的转动辊，所述滚刀安装架上安装乙炔喷枪，在所述滚刀的封油孔上安装出油管。优点在于：在拆卸滚刀的过程中，实现了安全的同步排油，同时降低了工人的劳动强度，自动化程度高，安全隐患低，而且首次引入实时的传递降温，整体施工的稳定性更高。
拆解安全泄压排油架

[发明专利]提高施工精度的矩形顶管机的施工方法-CN202310726580.1在审
发明人：孟庆军;曾垂刚;张世荣;吕乾乾;王炳华;周建军;杨振兴;徐文平;周洋;黄奕程;王发民;孙飞祥;翟乾智 -专利权人：南宁轨道交通集团有限责任公司;盾构及掘进技术国家重点实验室;中铁隧道局集团有限公司
申请日： 2023-06-19 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：本发明涉及隧道施工技术领域，公开了一种提高施工精度的矩形顶管机的施工方法。旨在解决现有技术中的始发井与接收井洞门漏水，管节顶进后跟随顶管机后退造成地层塌陷，顶管机易偏转，顶管机刀盘易结泥饼造成顶管机顶进困难的技术问题。本发明包括如下步骤：顶管机顶进前施工准备：始发井洞口安装止水装置，始发装置，吊装顶管机；顶管机始发段顶进施工：破除始发井围护结构，顶管机顶进并填仓，切削土体；顶管机正常段顶进施工：顶管机向前推进；顶管接收段施工，本发明中还设有清除结泥饼的工步，结泥饼清除装置连接有压力监控机构。本发明提高了施工安全及施工效率，从源头消除掌子面偏移，调试迅速，便捷。
提高施工精度矩形顶管机方法

[发明专利]大直径泥水盾构隧道始发洞门密封装置-CN201710607041.0有效
发明人： 曾垂刚;宋书显;洪家望;张洋;王鑫;高建业;李文玉 -专利权人：中铁隧道股份有限公司
申请日： 2017-07-24 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： E21D9/06 文献下载
摘要：本发明公开了大直径泥水盾构隧道始发洞门密封装置，其中，包括主体结构、埋设在所述主体结构中的预埋钢环、所述预埋钢环上固定有延伸洞门钢环，所述延伸洞门钢环上设有防水结构，所述防水结构为沿延伸洞门钢环轴向间隔设置并沿延伸洞门钢环径向布置的第一道帘布橡胶板和第二道帘布橡胶板，其特征在于：所述第一道帘布橡胶板背面固定有弹性止水层，所述第一道帘布橡胶板和第二道帘布橡胶板之间的延伸洞门钢环上设有注浆孔。本发明大直径泥水盾构隧道始发洞门密封装置具有的封水能力，从而提高了整个洞门的密封性，能有效地防止盾构始发掘进过程中出现突泥、涌水、泥浆泄漏现象的发生，以保障盾构始发掘进安全。
直径泥水盾构隧道始发密封装置

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