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[发明专利]一种高地温隧道喷射混凝土改性材料及其制备方法-CN202310978449.4在审
发明人：王玉锁;苏笮斌;王明年;李立君;苏琳;姚庆晨;肖柯;赵状;杨竣翔;肖鹏;叶欣宇;安博;吕宁宁 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2023-08-04 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： C04B24/28 文献下载
摘要：本发明涉及隧道及地下工程施工技术领域，提供了一种高地温隧道喷射混凝土改性材料及其制备方法，其原料按质量百分比配比为：醇胺有机早强化合物5～15％、增强型聚酯塑性稳定剂10～20％、C7聚醚化合物增塑减水胶体15～25％、超微纳米稳定皂贴引气剂1～3％、硼钛钒矿微米级隔热粉或提取物10～20％和余量为去离子蒸馏水40～60％，总计100％。本发明提供的高地温隧道喷射混凝土改性材料能够改善高地温隧道环境下混凝土工作性、传热性能及力学性能，提高高地温隧道施工的安全性和可靠性。
一种地温隧道喷射混凝土改性材料及其制备方法

[发明专利]一种高水压地区护盾式TBM隧道管片设计试验台架-CN201810106306.3有效
发明人：于丽;王明年;方霖;董宇苍;徐湉源;刘大刚;童建军 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2018-02-02 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： G01M13/00 文献下载
摘要：一种高水压地区护盾式TBM隧道管片设计试验台架，其包括主体试验箱、围岩及管片衬砌支护模拟材料、台架基座、水压加载系统、透水过滤系统、高位水箱、水压表和检测装置等构成，主体试验箱通过台架基座固结于地面，主体试验箱内部承装围岩及管片衬砌支护模拟材料，围岩模拟材料中在任意位置预埋检测装置，主体试验箱与左右侧水压加载系统之间设置有透水过滤系统。本发明能够模拟隧道所处的不同水文地质条件，实现静水头和动水头的模拟，能够更真实的模拟地下水渗流特征，实现不同防排水形式的模拟，为高水压地区管片的设计、施工和运营期的长期稳定性提供更加可靠的实验依据，从而更好的保证高水压地区管片设计和防排水形式设计的合理性。
一种水压地区护盾式 tbm 隧道管片设计试验台架

[发明专利]基于红外热成像的隧道掌子面地下水智能判识方法及系统-CN202310779440.0在审
发明人： 王明年;彭鑫;林鹏;易文豪;李泽星;向露露;孙鸿强;夏覃永 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2023-06-28 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G06V20/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于红外热成像的隧道掌子面地下水智能判识方法及系统，包括如下步骤：采集隧道掌子面红外热成像视频；运用抽帧和前处理工作流获取隧道掌子面红外图像数据集；快速标注和数据增强后构建掌子面红外图像样本集；采用迁移学习方法将在三个大型图像数据集训练过的基于YOLOv5目标检测框架的三个预训练模型部分解冻，得到三个判识基模型；对三个基模型进行集成，得到最终判识模型；运用该模型对红外图像按时序进行出水状态判识并输出判识结果。本发明能通过智能判识方法能克服隧道内光线较暗的情况，排除地下水判识中人员主观因素的影响，提高判识效率，降低人员工作量，克服采样不足的缺点，提高判识安全性。
基于红外成像隧道掌子面地下水智能方法系统

[发明专利]隧道掌子面地下水出水特征智能识别方法及地下水状态分级方法-CN202110373812.0有效
发明人：童建军;易文豪;王明年;赵思光;桂登斌;刘大刚;于丽;钱坤;杨迪 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2021-04-07 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：本申请提供了一种隧道掌子面地下水出水特征智能识别方法及地下水状态分级方法，属于隧道及地下工程领域。该隧道掌子面地下水出水特征智能识别方法基于视频拆分技术，提取视频中各帧图像，并按时间顺序对提取的图像进行编号；基于图像处理技术，对提取的各帧图像进行灰度处理；基于视频处理方法，将灰度图像转换运动区域和静止区域的二值图像；提取运动像素点的位置信息；基于图像映射原理和运动区域像素点位置信息进行隧道掌子面出水形态三维重构；基于隧道掌子面出水形态三维重构结果确定隧道掌子面地下水出水体积、流量和流速。该方法较少的引入主观因素影响，克服了传统方法识别准确度较低的技术问题，且克服了传统人工判断效率低的问题。
隧道掌子面地下水出水特征智能识别方法状态分级

[发明专利]一种护盾式TBM隧道豆砾石施工模拟装置-CN201810171644.5有效
发明人： 王明年;董宇苍;于丽;方霖;刘大刚;童建军;吴圣智;徐湉源 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2018-03-01 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G09B25/04 文献下载
摘要：一种护盾式TBM隧道豆砾石施工模拟装置，其包括主体试验箱、护盾式TBM掘进模拟装置、管片结构模拟装置、围岩结构模拟装置、豆砾石吹填模拟装置、试验架、金属底板和检测装置，主体试验箱和豆砾石吹填模拟装置固定于试验架上，管片结构模拟装置、围岩结构模拟装置固定于主体试验箱上，管片结构模拟装置、围岩结构模拟装置之间的空隙吹填灌注豆砾石模拟材料，在管片结构模拟装置上进行划线，并开设吹填孔，吹填孔采用短柱进行封堵。本发明能够全面系统地模拟不同影响因素条件下护盾式TBM隧道豆砾石施工过程，完善护盾式TBM隧道豆砾石施工设计理论体系、优化护盾式TBM隧道施工工艺，为隧道的设计、施工安全性提供更加可靠的试验数据。
一种护盾式 tbm 隧道砾石施工模拟装置

[发明专利]考虑断裂带宽度的跨活动断层隧道内力计算方法及系统-CN202310526451.8在审
发明人：张霄;于丽;王明年;罗勋;唐浪洲;杨恒洪;王玉锁;郭晓晗;刘大刚;严涛;童建军 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2023-05-11 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明涉及穿越活动断裂带隧道结构抗震技术领域，涉及考虑断裂带宽度的跨活动断层隧道内力计算方法及系统，其包括以下步骤：一、获取活动断裂带错动曲线；二、建立考虑断裂带宽度的跨活动断层隧道内力计算模型；三、基于有限差分法及Euler‑Bernoulli梁理论，计算隧道结构纵向变形[uy]；四、基于有限差分法及Euler‑Bernoulli梁理论，计算隧道结构水平向变形[ux]、竖向变形[uz]；五、基于有限差分法及Euler‑Bernoulli梁理论，计算隧道结构内力。本发明能较佳地计算活动断裂带错动作用下隧道结构内力。
考虑断裂带宽度活动断层隧道内力计算方法系统

[发明专利]基于像素差异网络模型掌子面结构面信息提取方法及装置-CN202211263664.8在审
发明人： 王明年;桂登斌;童建军;李泽星;赵思光;易文豪;程海兵;罗丽菊;刘琛 -专利权人：西南交通大学;中国国家铁路集团有限公司
申请日： 2022-10-16 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： G06V10/82 文献下载
摘要：本申请提供了一种基于像素差异网络模型掌子面结构面信息提取方法及装置，属于隧道工程领域。根据标准化采集方法采集掌子面图像数据然后经筛选和裁剪处理后运用特征标注对掌子面节理特征进行标注形成数据库，再结合数据库采用像素差异网络边缘检测模型架构建立掌子面节理识别模型，对掌子面照片使用识别模型提取掌子面节理信息，根据掌子面完整程度评价指标，结合模型识别结果，提出提取单位面积结构面条数、结构面组数以及结构面平均间距的像素计算方法，实现了掌子面结构面信息的提取。解决了采集样本质量极易受到粉尘和昏暗的光照环境影响，导致识别准确率不高，难以满足隧道机械化智能化建造需求的问题。
基于像素差异网络模型掌子面结构信息提取方法装置

[发明专利]一种高地温隧道需风量计算方法-CN202310533500.0在审
发明人：于丽;路明;王明年;喻渝;周振宇;唐永红;陈兰鑫;郭晓晗;刘媛;严涛;齐春;秦幼林 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2023-05-11 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种高地温隧道需风量计算方法，包括以下步骤：S0.确定隧道纵向瞬态温度场围岩部分和风流部分的控制方程和边界条件；S1.确定高地温隧道的围岩初始温度t0b、洞外的风流初始温度t0f、围岩比热容c1、围岩密度ρ1、隧道半径R、空气比热容c2、空气密度ρ2和通风时长，并假定隧道内的风速v，利用三维隐式差分方法计算通风预设时长后的围岩壁面温度和风流温度；S2.计算高地温隧道内的散热量Q；S3.基于所述散热量Q、通风后的该围岩壁面温度和风流温度，计算高地温隧道的需风量。本发明够精确控制高地热区段施工隧道洞室内通风降温的真实需风量，有降低隧道内的空气温度，方便施工人员正常施工。
一种地温隧道风量计算方法

[发明专利]一种钻爆法隧道施工阶段岩爆等级精细化预测方法及系统-CN202310491085.7在审
发明人： 王明年;易文豪;赵思光;李泽星;夏覃永;孙鸿强;彭鑫;林鹏 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2023-05-04 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G06F18/214 文献下载
摘要：本发明涉及隧道工程领域，具体公开了一种钻爆法隧道施工阶段岩爆等级精细化预测方法及系统，包括以下步骤：构建基础样本库；基于能量法建立钻进参数与第一主应力、第二主应力、第三主应力、弹性模量和泊松比等围岩力学参数的映射关系；根据映射关系在基础样本库的基础上，构建拓展样本库；构建基于深度学习的岩爆等级智能预测模型，将拓展样本库带入所述的岩爆等级智能预测模型进行训练；根据构建的岩爆等级智能预测模型，精细化预测掌子面前方围岩岩爆等级。本发明根据钻爆法隧道掌子面钻孔过程中产生的钻进参数精细化预测掌子面前方岩爆等级，可有效减少施工人员的投入，防止岩爆对施工人员安全造成的影响，指导了隧道智能建造。
一种钻爆法隧道施工阶段等级精细预测方法系统

[发明专利]超高地温隧道支护结构-CN202010854504.5有效
发明人：刘大刚;王建盛;徐健;王明年;李永亮;张建忠;孙永宁;肖丙辰;李安平;胡云鹏 -专利权人：西南交通大学;中国国家铁路集团有限公司;中国铁路青藏集团有限公司;西藏铁路建设有限公司;中铁二院工程集团有限责任公司
申请日： 2020-08-24 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： E21D11/38 文献下载
摘要：本发明提供了一种超高地温隧道支护结构，属于隧道支护技术领域，初期支护结构中的初衬层施做于围岩表面，防水层施做于初衬层，热交换层设置于防水层的内部，热交换层内设有钢管网；后期支护结构中的隔热层施做于防水层，二次衬砌层施做于隔热层；热能回收机构包括支撑组件、散热组件和回收组件；太阳能发电机构与热能回收机构电性连接，太阳能发电机构中的第二安装架固定安装于开设隧道的山体上，太阳能电池板固定安装于第二安装架，太阳能控制器电性连接于太阳能电池板，蓄电池电性连接于太阳能控制器，太阳能逆变器电性连接于蓄电池。实现对支护结构的降温，散热，提高支护结构的使用寿命。
超高地温隧道支护结构

[发明专利]基于地层变形的节段式衬砌纵向内力计算方法及系统-CN202310236498.0在审
发明人：唐浪洲;于丽;王明年;田四明;王玉锁;张霄;巩江峰;黎旭;罗勋;郭晓晗;王伟;路明 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2023-03-13 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明提供了基于地层变形的节段式衬砌纵向内力计算方法，包括如下步骤：S1.确定场地设计地震动参数、基岩面深度和隧道仰坡高度沿隧道轴向的变化函数；S2.采用洞口地层变形计算方法，确定设计区域在设防烈度下的洞口地层变形模型；S3.提取出每个隧道节段两端点和中心点处的地层水平向位移和竖向位移；S4.确定弯矩位移占总位移的比例系数；S5.基于地层水平向位移和竖向位移，以及弯矩位移占总位移的比例系数，根据节段式衬砌纵向内力计算公式计算出对应的纵向弯矩、剪力和轴力。本发明可以有效解决设置减震缝的节段式隧道洞口抗震设计计算中的难题，极大地提高其设计效率和降低其设计成本。
基于地层变形段式衬砌纵向内力计算方法系统

[发明专利]锚喷主动支护参数确定方法及装置-CN202310863355.2在审
发明人：田四明;刘大刚;李巍;王明年;张艺腾;王伟;黎旭;霍建勋 -专利权人：中国铁路经济规划研究院有限公司
申请日： 2023-07-14 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种锚喷主动支护参数确定方法及装置，涉及隧道工程支护设计技术领域，其中该方法包括：利用围岩塑性区和围岩弹性区交界处的应力连续边界条件、围岩弹性区拉梅应力公式、硐室理论中围岩塑性区应力公式、胡克定律、围岩应力应变关系、围岩塑性变形时体积不变规律，确定锚喷支护后隧道洞周径向位移计算公式；根据隧道支护前的围岩力学参数，确定初始的锚喷支护参数；所述锚喷支护参数包括锚杆支护参数、混凝土支护参数；根据初始的锚喷支护参数、和锚喷支护后隧道洞周径向位移计算公式，确定最终的锚喷支护参数。本发明可以实现锚喷支护量化设计，提高锚喷主动支护设计的准确度、可靠性。
主动支护参数确定方法装置

[发明专利]隧道掌子面涌水水头高度智能识别方法及确定装置-CN202110373806.5有效
发明人：童建军;易文豪;王明年;赵思光;桂登斌;刘大刚;于丽;钱坤;杨迪 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2021-04-07 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本申请提供了一种隧道掌子面涌水水头高度智能识别方法及确定装置，属于隧道及地下工程领域。该隧道掌子面涌水水头高度智能识别方法基于视频拆分技术，提取视频中各帧图像，并按时间顺序对提取的图像进行编号；基于图像处理技术，对提取的各帧图像进行灰度处理；基于视频处理方法，将灰度图像转换运动区域和静止区域的二值图像；提取运动像素点的位置信息；基于图像映射原理和运动区域像素点位置信息，隧道掌子面涌水形态三维重构；基于隧道掌子面涌水形态三维重构结果和孔壁小孔出流模型确定隧道掌子面涌水水头高度计算。该方法较少的引入主观因素影响，克服了传统方法识别准确度较低的技术问题，且克服了传统人工判断效率低的问题。
隧道掌子面涌水水头高度智能识别方法确定装置

[发明专利]穿越活动断层隧道结构内力计算方法、系统及存储介质-CN202310526302.1有效
发明人： 王明年;罗勋;张霄;于丽;杨恒洪;王玉锁;刘大刚;唐浪洲 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2023-05-11 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明涉及穿越活动断层隧道结构抗震技术领域，涉及一种穿越活动断层隧道结构内力计算方法、系统及存储介质，其包括以下步骤：一、获取活动断层位错曲线；二、建立穿越活动断层隧道结构内力计算模型；三、基于有限差分法及Euler‑Bernoulli梁理论，计算隧道结构纵向变形uy；四、基于有限差分法及Euler‑Bernoulli梁理论，计算隧道结构水平向变形ux、竖向变形uz；五、基于有限差分法及Euler‑Bernoulli梁理论，计算隧道结构内力。本发明能较佳地计算穿越活动断层隧道结构内力。
穿越活动断层隧道结构内力计算方法系统存储介质

[发明专利]基于围岩变形控制的预应力锚杆支护分析方法及装置-CN202310513516.5有效
发明人：田四明;刘大刚;李巍;王明年;张艺腾;王志龙;王伟;黎旭;霍建勋 -专利权人：中国铁路经济规划研究院有限公司;中国国家铁路集团有限公司
申请日： 2023-05-09 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于围岩变形控制的预应力锚杆支护分析方法及装置，涉及隧道工程支护结构设计技术领域，其中该方法包括：获取第一围岩力学参数；确定预应力锚杆支护参数；根据预应力锚杆的附加应力和围岩力学参数的对应关系、预应力锚杆支护参数，确定预应力锚杆支护作用时受压范围内的第二围岩力学参数；根据第一围岩力学参数和第二围岩力学参数，确定围岩变形值；将围岩变形值与预先设定的围岩变形控制值进行比较；根据围岩变形值与预先设定的围岩变形控制值的差异调整预应力锚杆支护参数，直至围岩变形值与预先设定的围岩变形控制值的差异小于阈值。本发明可以量化预应力锚杆支护参数设计，提升预应力锚杆设计精度。
基于围岩变形控制预应力支护分析方法装置

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