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[发明专利]一种隧道工程足尺试验减摩随动平台-CN202210451006.5有效
发明人：陈卫忠;谭贤君;张朝轩;田洪铭;谷云龙;王晓妹;施峥嵘 -专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所;中煤科工清洁能源股份有限公司;上海海博瑞施机电设备有限公司
申请日： 2022-04-24 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G01M99/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种隧道工程足尺试验减摩随动平台，包括底板和顶板，在所述的底板顶部镶嵌有若干万向球，顶板通过所述的若干个万向球进行支撑，所述的顶板用于放置试样。加载过程中待测试样与顶板随试样的加载变形自由活动，避免待测试样与平台的接触面因试样自重而产生的摩擦作用对试验结果造成影响。
一种隧道工程试验减摩随动平台

[发明专利]一种隧道让压支护缓冲层压缩量测量装置及施工方法-CN202310789694.0在审
发明人： 田洪铭;张韬;陈卫忠;谭贤君;姬付全;舒晓云 -专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所;中交第二航务工程局有限公司
申请日： 2023-06-30 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01B5/30 文献下载
摘要：本申请公开了一种隧道让压支护缓冲层压缩量测量装置及施工方法，用于测量位于初期支护与二次衬砌之间缓冲层的压缩变形量，包括测量本体及双层保护组件，所述测量本体具有第一端和第二端；所述双层保护组件套设于所述测量本体的外部，包括相互嵌套的内层保护套管和外层保护套管，所述内层保护套管的一端与所述第一固定件固定连接，另一端穿过所述缓冲层伸入所述外层保护套管内，所述外层保护套管的一端固设于所述缓冲层朝向所述二次衬砌的壁面，另一端向所述二次衬砌延伸并伸出，且与所述测量本体的第二端通过第二固定件固定连接；本申请实现了隧道缓冲层压缩变形量的测量及监测，为缓冲层支护效果评价指标和动态设计提供依据。
一种隧道支护缓冲压缩测量装置施工方法

[发明专利]一种装配式地下工程缓冲层支护结构-CN202310425690.4在审
发明人：张朝轩;谭贤君;陈卫忠;毛瑞;秦长坤;田洪铭;邓之友;陈永洲 -专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所
申请日： 2023-04-20 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： E21D11/00 文献下载
摘要：本发明提供一种装配式地下工程缓冲层支护结构，包括：第一结构板，包括第一侧面和第二侧面，第一结构板通过第一侧面与初期支护层连接；第二结构板，包括第三侧面和第四侧面，第二结构板通过第四侧面与二次衬砌层相连接；第二侧面与第三侧面之间形成第一缓冲消能空间；设置在第一缓冲消能空间内的柔性消能组件，柔性消能组件包括由可塑性材质制备形成的第一板材，以及填充在第一缓冲消能空间内且包络设置在第一板材外围的第一多孔轻质材料，第一板材呈波浪形状；第一多孔轻质材料的外壁上设置有连通第一多孔轻质材料内部的第一缓冲吸能通道，当第一多孔轻质材料受到挤压时，以通过第一缓冲吸能通道将第一多孔轻质材料内部的气体进行挤压释放。
一种装配式地下工程缓冲支护结构

[发明专利]一种隧道围岩分级的修正方法以及相关设备-CN202310698885.6在审
发明人：周云;徐正宣;谭贤君;王栋;王科;扈森;贾哲强;张营旭;田洪铭;张夏临;邹杨;方振华;李天雨;王波 -专利权人：中国国家铁路集团有限公司;中铁二院工程集团有限责任公司;中国科学院武汉岩土力学研究所
申请日： 2023-06-13 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明实施例提供了一种隧道围岩分级的修正方法及相关设备，可以考虑工程扰动对围岩承载能力的劣化效应，使得围岩分级结果更加准确，为隧道与地下工程的合理设计及安全施工提供更可靠的保障。该方法包括确定隧道围岩的基本力学参数；根据基本力学参数以及FDEM方法确定断裂能参数；基于基本力学参数与断裂能参数构建隧道开挖计算模型；基于隧道开挖计算模型，采用FDEM方法模拟隧道开挖过程，以确定隧道开挖后产生的扰动区范围；基于扰动区范围内的岩石破裂情况对隧道围岩的初始完整性系数进行修正，以得到隧道开挖后围岩所对应的修正完整性系数；根据隧道围岩的基本力学参数及隧道围岩修正完整性系数确定隧道围岩的分级修正结果。
一种隧道围岩分级修正方法以及相关设备

[发明专利]含膨胀流变或强腐蚀地层中的隧道衬砌结构及其施工方法-CN202310446383.4在审
发明人：陈卫忠;申凯;谭贤君;田洪铭;袁敬强;谢毅;徐正宣;张广泽;王栋;李嘉雨;贾哲强 -专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所;中铁二院工程集团有限责任公司
申请日： 2023-04-24 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： E21D11/00 文献下载
摘要：本发明提供含膨胀流变或强腐蚀地层中的隧道衬砌结构，隧道衬砌结构包括：初期支护层；耐腐蚀吸能层，由耐腐蚀吸能结构填充而成，耐腐蚀吸能结构包括聚乙烯管和两个聚乙烯热熔堵头，聚乙烯管的内部填充有多孔延性材料，两个聚乙烯热熔堵头固定于聚乙烯管的两端；防水层，由高分子柔性防水卷材依次搭接而成；二次衬砌层，由二次衬砌结构依次浇筑而成；若干个防排水接头，设置于任意相邻两个二次衬砌结构的接缝处；其中，初期支护层、耐腐蚀吸能层、防水层和二次衬砌层沿隧道的径向方向由外至内依次设置，以构成一体的隧道衬砌结构。本发明的隧道衬砌结构具有优良的抗膨胀、抗流变、抗腐蚀能力，并可提高接缝处的防排水水平，确保结构的长期稳定性。
膨胀流变腐蚀地层中的隧道衬砌结构及其施工方法

[发明专利]一种轻质泡沫混凝土管径向有效缓冲吸能计算方法-CN202210473300.6有效
发明人：张朝轩;谭贤君;秦长坤;田洪铭;苏舟舟 -专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所
申请日： 2022-04-29 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供一种轻质泡沫混凝土管径向有效缓冲吸能计算方法，包括：获取管材的变形吸能数据；对芯材进行径向压缩试验，获取芯材在大变形条件下的全应力应变曲线，并拟合得到芯材的本构模型，以确定芯材的密实应变点数据；将芯材沿横截面进行竖向条分，形成若干高度尺寸逐级递减的等宽条块，将芯材的径向压缩分解为对若干条块进行逐一的径向压缩；依据压缩位移、应变能公式以及密实应变点的数据，计算得到各个条块的变形吸能数据，然后将各个条块的变形吸能数据进行求和，获得芯材的变形吸能数据；将管材的变形吸能数据与芯材的变形吸能数据进行求和，得到轻质泡沫混凝土管在径向压缩条件下总的有效缓冲吸能数据。
一种泡沫混凝土径向有效缓冲计算方法

[发明专利]一种隧道初期支护的拱脚结构、施工方法及拱脚系统-CN202111588773.2有效
发明人：张朝轩;谭贤君;陈卫忠;田洪铭;袁敬强;苏舟舟 -专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所
申请日： 2021-12-23 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： E21D11/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种隧道初期支护的拱脚结构，其包括：多榀钢架，交叉型斜撑，钢槽支撑脚；多榀钢架沿隧道的轴向间隔设置，且相邻的至少两榀钢架之间按照预设的高度差设置；多榀钢架至少包括：第一钢架和第二钢架，第一钢架下端安装至预设开挖高度；第二钢架下端安装至预设开挖高度以下，即嵌入岩土体，第二钢架的下端与第一钢架下端形成高度差。嵌入岩土体的钢架可以起到近似于悬臂挡墙的支挡作用，抵抗侧向围岩形变压力，通过交叉型斜撑进一步提高初期支护拱脚位置钢架的整体性，扩散围岩对与初期支护的局部挤压应力。另外钢槽支撑脚可以起到固定钢架、抑制钢架末端曲率变化的作用，并可以重复利用。可应用于隧道工程初期支护设计与施工技术领域。
一种隧道初期支护结构施工方法系统

[发明专利]一种模拟非均质组合吸能结构渐进破坏的仿真方法及系统-CN202310098956.9在审
发明人：刘辛宇;陈卫忠;伍国军;谭贤君;田洪铭 -专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所
申请日： 2023-01-31 - 公布日： 2023-04-21 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本公开提供了一种模拟非均质组合吸能结构渐进破坏的仿真方法及系统，涉及地下工程技术领域，包括构建组合吸能结构单轴压缩数值计算模型，获取组合吸能结构的非均质屈服应力‑塑性应变曲线；建立带有组合吸能结构的装配式缓冲层结构模型，生成满足weibull分布的函数曲线，建立组合吸能结构的三维网格模型，输入填充材料物理力学参数，模拟填充材料的真实力学行为，采用SPH—FEM数值模拟方法以及位移加载的控制方式进行模拟非均质组合吸能结构渐进破坏的过程。实现组合吸能结构在隧道大变形过程中让压支护与吸能过程的精细模拟，研究非均质度对非均质组合结构的变形破坏特征与吸能效率。
一种模拟非均质组合结构渐进破坏仿真方法系统

[发明专利]一种隧道工程支护结构变形与控制模拟试验系统-CN202210466303.7有效
发明人：陈卫忠;谭贤君;张朝轩;田洪铭;谷云龙;王晓妹;施峥嵘 -专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所;中煤科工清洁能源股份有限公司;上海海博瑞施机电设备有限公司
申请日： 2022-04-29 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： G01M99/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种隧道工程支护结构变形与控制模拟试验系统，包括随动吊装平台、作动器、控制系统等，每个作动器包括加载垫块和驱动装置，驱动装置驱动加载垫块对缓冲层进行加载，且驱动装置固定在环形箱体反力架上，驱动装置与控制系统相连，控制系统可以通过编程方式实现对多个作动器的独立位移或者力加载控制。本发明为隧道工程支护结构变形与控制物理模型试验提供了良好的解决方案，有效缓解了环向收缩加载问题以及待测材料自重引起的摩擦效应对于试验结果的不利影响，且试验系统为卧式结构，相比于一般隧道物理模型试验装置，本发明功能丰富，控制精准，造价低，自动化程度高，操控安全、简便。
一种隧道工程支护结构变形控制模拟试验系统

[发明专利]一种基于围岩扩容规律的开挖扰动岩体质量分级方法-CN202211188694.7在审
发明人： 田洪铭;徐正宣;陈卫忠;谭贤君;王栋;贾哲强;周云 -专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所;中铁二院工程集团有限责任公司
申请日： 2022-09-27 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： G01N3/08 文献下载
摘要：本发明提供一种基于围岩扩容规律的开挖扰动岩体质量分级方法。方法包括：针对隧道的岩石进行三轴压缩试验，以获得荷载作用下岩石强度和体应变的演化规律；根据隧道地质情况和设计参数，建立隧道开挖扰动效应分析模型。并对隧道开挖过程进行数据仿真；确定隧道周边围岩体应变分布规律；基于计算结果和开挖扰动系数，进行开挖扰动影响分区，并根据扰动区分区范围确定考虑开挖扰动影响的岩体质量分级。因考虑了开挖扰动的影响，使得高地应力隧道围岩分级更为合理，避免高地应力隧道岩体质量分级与掌子面揭露岩体情况存在较大差异的情况的发生。
一种基于围岩扩容规律开挖扰动体质分级方法

[发明专利]一种可循环使用的旋拧式快用注浆接头-CN202210598118.3在审
发明人：谭贤君;张朝轩;杨友龙;陈卫忠;袁敬强;田洪铭 -专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所;海阳精益建筑机械有限公司
申请日： 2022-05-30 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本发明涉及地下工程锚固注浆领域，具体涉及一种可循环使用的旋拧式快用注浆接头，包括锚固头和注浆软管接头,所述锚固头一端连接有待注浆的中空锚杆或锚管，所述待注浆的中空锚杆或锚管为中空管状结构，所述锚固头另一端与注浆软管接头连接，所述锚固头与所使用注浆软管一体式固定连接。本发明在注浆作业时，浆液输入端插入锚固头后正方向旋拧即可与待注浆锚管紧密且密封连接，活动阀片随之与固定阀片内部通孔重合，进而使得锚固头的浆液得到流通，连接迅速、可靠；注浆完成后，浆液输入端反方向旋拧拔出即可与待注浆锚管脱离连接，活动阀片随之与固定阀片内部通孔错开，进而使得锚固头的浆液得到封堵，可以拆离进行下一个注浆孔的作业。
一种循环使用旋拧式快用注浆接头

[发明专利]适用于早强微膨胀注浆材料的连续注浆设备及其施工方法-CN202210598501.9在审
发明人：谭贤君;张朝轩;杨友龙;陈卫忠;袁敬强;田洪铭 -专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所;海阳精益建筑机械有限公司
申请日： 2022-05-30 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本发明涉及隧道工程注浆加固领域，具体涉及一种适用于早强微膨胀注浆材料的连续注浆设备及其施工方法，包括车架，所述车架中部设置有供水系统，所述车架中部设置有电控系统，所述车架顶部设置有干粉储料斗，所述干粉储料斗的右侧设置有搅拌泵送电机，所述搅拌泵送电机驱动端设置有搅拌装置，所述搅拌装置底部设置有螺杆泵，所述螺杆泵的底部设置有出料口。本装置注浆设备实现了搅拌、注浆一体化，可连续高压排浆，施工效率高；被快速搅拌均匀的浆液在搅拌腔内停留时间短，并在重力和搅拌作用下，随即经螺杆泵增压后排出，搅拌腔与螺杆泵的自上而下一体化设计，可有效减免早强微膨胀注浆料因重力以及快速固化作用产生的下沉、残留。
适用于早强微膨胀材料连续设备及其施工方法

[发明专利]一种适用于收缩/扩张变形的指扣型加载装置-CN202210415666.8在审
发明人：谭贤君;张朝轩;陈卫忠;田洪铭;谷云龙;王晓妹;施峥嵘 -专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所;中煤科工清洁能源股份有限公司;上海海博瑞施机电设备有限公司
申请日： 2022-04-20 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： G01N3/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于收缩/扩张变形的指扣型加载装置，包括加载垫块，加载垫块的两侧为齿状插装部，相邻的加载块之间通过齿状插装部相互插装在一起。对于常规的环向加载力学试验，可以通过设置多个指扣型加载装置，加载油缸顶推时，相邻加载垫块通过指缝相互穿插嵌入或相互脱离分开，避免收缩或扩张变形时相互碰撞，从而实现环向收缩或扩张变形加载。
一种适用于收缩扩张变形指扣型加载装置

[发明专利]一种锁脚锚管/锚杆与钢拱架的联合支护装置及施工方法-CN202011607029.8有效
发明人：谭贤君;陈卫忠;李洋溢;张朝轩;孙江涛;李志堂;田洪铭 -专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所
申请日： 2020-12-28 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： E21D11/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种锁脚锚管/锚杆与钢拱架的联合支护装置及施工方法，具体方案如下：一种锁脚锚管/锚杆与钢拱架的联合支护装置，包括用于支撑围岩的钢拱架，锁脚锚管或锁脚锚杆一端插入围岩中，且锁脚锚管或锁脚锚杆另一端外露于围岩，该外露于围岩的端部与钢拱架直接连接或通过连接件与钢拱架连接；解决了现有技术中锚杆与钢拱架相互独立的对围岩进行支护的问题，有效提高了支护结构的整体稳定性，增强了锁脚支护对围岩的锚固，大幅缓解了分步开挖时尚未完全闭合的钢拱架受围岩侧向挤压发生变形甚至失效的问题，根据围岩级别预先判断采用锚管或锚杆，在保证支护强度的同时又可以避免资源浪费。
一种锁脚锚管钢拱架联合支护装置施工方法

[发明专利]一种适用于软岩大变形隧/巷道的复合支护体系及方法-CN202011582276.7有效
发明人：陈卫忠;伍国军;谭贤君;田洪铭 -专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所
申请日： 2020-12-28 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： E21D11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于软岩大变形隧/巷道的复合支护体系及方法，其技术方案为：包括从外到内依次设置的工字钢钢拱架、U型钢钢拱架、设定厚度的聚氨酯缓冲层和二衬，或者包括从外到内依次设置的工字钢钢拱架、泡沫铝或泡沫混凝土缓冲层、U型钢钢拱架、聚氨酯缓冲层和二衬；以形成软硬结合的封闭支护结构。本发明通过工字钢、U型钢和缓冲层形成软硬结合的封闭支护结构，能够适应不同变形条件的支护。
一种适用于软岩大变形巷道复合支护体系方法

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