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[发明专利]一种深层大型地下结构建造方法-CN202311174440.4在审
发明人： 陈仁朋;吴怀娜;郭德赛;刘源;孟凡衍;程红战 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-09-13 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： E21D13/02 文献下载
摘要：本申请公开了一种深层大型地下结构建造方法，包括：通过超深竖井施作沿第一方向延伸的第一隧道；通过异形盾构机自所述第一隧道施作多条沿第二方向延伸且并列间隔设置的第二隧道，并在所述第二隧道内形成若干独立的初期支护；通过压力可控的地层加固和冻结技术稳定相邻的所述第二隧道之间的地层和地下水，进而分步拆除初期支护的相邻侧的管片，并扩挖施作连接结构，与此同时施作内部二次结构，初期支护及二次结构协同受力，共同构成深层大型地下结构。本申请填补了深层大型地下结构建筑技术领域的空白，能够减少施工过程中因为大面积开挖卸荷极易引发地层过大变形、渗透破坏，导致失稳坍塌等灾难性事故。
一种深层大型地下结构建造方法

[发明专利]基于压电智能骨料的盾构隧道收敛变形监测系统及方法-CN202311174420.7在审
发明人：吴怀娜;李钰;陈仁朋;杨思齐;刘源;高斌勇 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-09-13 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G01B7/16 文献下载
摘要：本申请公开了一种基于压电智能骨料的盾构隧道收敛变形监测系统及方法，该系统包括：数据采集模块，用于采集埋入隧道管片接缝处的压电智能骨料产生的电荷信号；电荷放大器，用于将采集的电荷信号转换为电压信号；采样模块，用于将电压信号转换为数字信号；无线传输模块，用于将数字信号传送到网关进行传输；数据处理模块，用于处理和分析无线传输模块传输的数字信号，得出隧道收敛变形值。本申请具有如下有益效果：采用压电智能骨料进行隧道变形监测，具有成本低、使用寿命长、测量数据精确、不影响混凝土性能等优点；改变了以往隧道变形监测效率低、监测成本高、影响地铁运营等缺点，可以实时长期稳定地为隧道的维护管理提供决策依据。
基于压电智能骨料盾构隧道收敛变形监测系统方法

[发明专利]一种盾构隧道管片和内部结构的连接结构及其施工方法-CN202310707762.4在审
发明人：吴怀娜;陈涛;杨林松;陈仁朋;崔庆龙;刘源;张称呈;冯东林 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-06-15 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： E21D11/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种盾构隧道管片和内部结构的连接结构及其施工方法，属于隧道地下工程技术领域，该盾构隧道包括多个现浇牛腿和缓冲层，现浇牛腿设置于管片形成隧道空间的内表面上，所有的现浇牛腿均处于同一水平方向上；内部结构的上层车道板搭设于现浇牛腿的顶部，上层车道板、现浇牛腿和内表面围合形成具有顶部开口的缝隙，缓冲层填充于缝隙内。本发明提供的盾构隧道及其施工方法，避免上层车道板直接与管片接触，通过缓冲层的缓冲作用，把上层车道板所受的力通过现浇牛腿以及下层结构间接性地传递给管片，进而降低了内部结构破损开裂的风险。
一种盾构隧道管片内部结构连接结构及其施工方法

[发明专利]一种盾构隧道管片螺栓中部连接处密封防水套筒-CN202311083450.7在审
发明人：吴怀娜;李华勇;陈仁朋;刘源;曹鸿 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-08-28 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： E21D11/38 文献下载
摘要：本申请公开了一种盾构隧道管片螺栓中部连接处密封防水套筒，其用于套设于装配在管片上的管片螺栓上，以提高用于安装管片螺栓的螺栓孔的防水能力，该防水套筒包括止水套筒、固定螺栓、外弹性密封垫以及内弹性密封垫，所述螺栓孔设有装配凹槽，所述止水套筒通过固定螺栓安装于装配凹槽内，所述外弹性密封垫设置于装配凹槽内，所述止水套筒包括一端抵接于外弹性密封垫上的外套筒和螺接于外套筒内的内套筒，所述内套筒套设于管片螺栓上并螺纹连接固定，所述内弹性密封垫套设于管片螺栓上并夹设于内套筒和外套筒之间。本申请的有益效果如下：本申请在螺栓中部处安装止水套筒，新增了一道密封防水体系，螺栓孔处防水能力大大提高。
一种盾构隧道管片螺栓中部连接密封防水套筒

[发明专利]基于磷石膏的NRC耐强酸、抗冻融复合防渗材料及其制备方法-CN202211065081.4有效
发明人：李红林;杨微;江君德;郭承晖;蒲廷现;陈仁朋;夏志臣 -专利权人：贵州开磷集团股份有限公司;湖南大学
申请日： 2022-09-01 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： C04B28/14 文献下载
摘要：本发明属于防渗材料技术领域，提供了基于磷石膏的NRC耐强酸、抗冻融复合防渗材料及其制备方法。该材料，按重量百分比计，其原料组分包括：磷石膏30％‑70％、PMSB5‑10％、高分子聚合物絮凝剂1％、级配砂10‑35％、水14‑24％。利用PMSB的超高膨胀性能，当渗滤液通过时发生膨胀填充级配砂中的孔隙结构，同时利用磷石膏材料具有粘聚力的特性，在絮凝剂的作用下形成强有力的、凝胶结构的致密体。使得复合防渗材料具有良好的耐酸性和抗冻融效果，适用范围广，具有良好的市场前景。
基于石膏 nrc 强酸抗冻融复合防渗材料及其制备方法

[发明专利]一种盾构隧道结构变形恢复方法及系统-CN202311029334.7在审
发明人：吴怀娜;陈涛;陈仁朋;孟凡衍;冯东林;杨思齐;程红战 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-08-16 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： E21F17/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种盾构隧道结构变形恢复方法及系统，方法包括：在管片内表面预埋用于固定钢绞线的螺杆；在道床预埋钢筋和钢绞线夹紧装置；将钢绞线沿环向缠绕在管片内表面上的螺杆上；使用三维激光扫描隧道变形；根据三维激光扫描隧道变形结果，安装隧道变形实时监测装置；用张拉装置张拉隧道变形较大区域的管片上的钢绞线的两端，完成盾构隧道结构变形恢复。本申请提供的方法克服了现有采用钢绞线恢复隧道仅考虑对称变形的缺点，本申请采用环向布置钢绞线，左右两侧分别用张拉装置张拉，属于永久性恢复隧道变形的方式，并且可以在不影响隧道正常运营的情况下有效的恢复隧道变形。
一种盾构隧道结构变形恢复方法系统

[发明专利]一种基于建筑垃圾的路基结构及其施工方法-CN202310738623.8有效
发明人：余小晴;陈仁朋;康馨;张淼;王瀚霖;刘晓明;翁广良;李晓晖 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-06-21 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： E01C3/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种基于建筑垃圾的路基结构，包括从下至上依次设置的高液限土层、预处理层、改良高液限土层、建筑垃圾层以及路面结构层，所述高液限土层为底层，所述路面结构层为顶层；所述建筑垃圾层与所述路面结构层之间设置有土工格栅，所述建筑垃圾层中设置有排水孔。此外，还提供了一种基于建筑垃圾的路基结构的施工方法。本发明的有益效果：通过对高液限土层和改良高液限土层之间进行预处理，设置预处理层，使得改良高液限土层中的建筑垃圾不会因其自身的棱角刺穿下层的高液限土层，防止路基下沉；通过在路基结构中设置改良高液限土层，进一步提高了路基强度，延长了路基的服务时限。
一种基于建筑垃圾路基结构及其施工方法

[发明专利]基于预制UHPC构件和磷酸镁水泥的盾构快速修复方法-CN202310677625.0有效
发明人：郭帅成;全教中;陈仁朋;张超;邓鹏;程红战;周琳林 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-06-09 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： E21D11/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种基于预制UHPC构件和磷酸镁水泥的盾构快速修复方法，包括：清理待修复的盾构管片，然后进行打磨处理；对待修复的盾构管片和与其临近的盾构管片的环缝、纵缝以及手孔进行封堵；考虑隧道变形对整体形状的影响，精确制备预制UHPC构件；从隧道底部开始拼装预制UHPC构件，并连接预制UHPC构件和管片混凝土；将预制UHPC构件通过错位互锚方式连接，实现预制UHPC构件的整体连接；封堵预制UHPC构件边缘与管片之间的缝隙，向预制UHPC构件和管片混凝土之间的间隙注入磷酸镁水泥，完成待修复盾构管片的修复。本申请在提高管片整体刚度的同时兼顾耐久性问题。
基于预制 uhpc 构件磷酸水泥盾构快速修复方法

[发明专利]用于囊袋注浆引起的软黏土地层盾构隧道抬升量预测方法-CN202310806109.3有效
发明人： 陈仁朋;陈曈;孟凡衍;贾琪;程红战;吴怀娜;王瀚霖 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-07-04 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本申请提供一种用于囊袋注浆引起的软黏土地层盾构隧道抬升量预测方法，将隧道囊袋注浆抬升过程对土层的影响简化为囊袋扩张对土层的影响，采用源汇法计算囊袋扩张引起的土体位移，再采用两阶段法由土体位移计算得到隧道初始抬升量；考虑囊袋注浆过程中扰动隧道下卧地层土体产生的超静孔隙水压力，基于考虑土结构性损伤的软黏土柱孔扩张弹塑性解，计算囊袋扩张后隧道下卧地层土体固结沉降引起的隧道沉降量；将隧道初始抬升量与隧道沉降量叠加，得到隧道最终抬升量。本申请的预测方法对隧道注浆抬升量的预测具备更高的准确性，对现场的施工具有实际的指导意义。
用于囊袋注浆引起黏土地层盾构隧道抬升预测方法

[发明专利]基于振动响应实时识别盾构机前方地质条件的方法及系统-CN202310571895.3有效
发明人：张超;耿自恒;陈仁朋;龚杨凯;任昱豪;朱闽湘;邓鹏;程红战 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-05-22 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G06F18/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于振动响应实时识别盾构机前方地质条件的方法，包括通过机载振动监测设备采集盾构机掘进过程中的振动信号；采集盾构机的掘进参数；获取钻孔位置处盾构机已开挖的地质条件；构建由掘进参数、振动信号以及地质条件组成的数据库；分析数据库中掘进参数和振动信号的响应关系；根据已知地质条件进行验证，识别不同地质类别；最后采用支持向量机量化不同地质类别的分类边界。本发明通过联合盾构机的实时掘进参数与振动响应，可以有效识别当前正在开挖的地质条件。
基于振动响应实时识别盾构前方地质条件方法系统

[发明专利]一种高耐久性叠合式盾构隧道管片结构及其设计方法-CN202310367209.0在审
发明人：张称呈;吴怀娜;陈仁朋;高斌勇;杨思齐;刘源;孟凡衍;程红战 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-04-07 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： E21D11/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种高耐久性叠合式盾构隧道管片结构及其设计方法，结构包括：外侧混凝土层、中间混凝土层、内侧混凝土层、第一螺栓孔、第二螺栓孔、钢筋笼、注浆孔；外侧混凝土层、中间混凝土层、内侧混凝土层依次叠合浇筑，且外侧混凝土层浇筑于中间混凝土层外侧；第一螺栓孔设置于中间混凝土层内，且其布置方向与隧道的纵向方向一致；第一螺栓孔用于连接沿隧道的纵向方向相邻的管片；第二螺栓孔一端贯穿内侧混凝土层，另一端贯穿管片结构的侧面；第二螺栓孔用于连接沿管片结构的环向相邻的管片；钢筋笼设置于管片结构内；注浆孔沿管片高度方向设置，贯穿整个管片结构。该管片结构具有结构性能安全可靠、施工方便、造价合理的优点。
一种耐久性叠合盾构隧道管片结构及其设计方法

[发明专利]多腔式型钢混凝土组合结构及其施工方法-CN202310505158.3在审
发明人：秦鹏;王世豪;陈仁朋;刘源 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-05-08 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： E02D5/20 文献下载
摘要：本申请提供一种多腔式型钢混凝土组合结构及其施工方法，利用横向连接钢管连接横向相邻的两个多腔式型钢单元，利用纵向连接单元连接纵向相邻的两个多腔式型钢单元，浇筑混凝土后形成地下墙体结构，可以满足连接位置承载力的需要，同时横向连接钢管和纵向连接单元还可以起到对位的作用，辅助多腔式型钢单元的下放，进而可以提高下放的效率，缩短施工周期，在实际工程具有较大的应用前景。
多腔式型钢混凝土组合结构及其施工方法

[发明专利]囊袋扩张电渗法隧道沉降高效调控系统及方法-CN202310482912.6在审
发明人：孟凡衍;赵荣;陈仁朋;陈曈;杨微;刘源;吴怀娜;程红战;王瀚霖 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本发明提供了囊袋扩张电渗法隧道沉降高效调控系统及方法，包括注浆系统、监测系统、控制系统以及数据显示及处理系统，注浆系统包括浆液装置、多个注浆管、以及对应于注浆管设置的多个可扩张囊袋结构，囊袋结构包括囊袋和覆盖在其外周且与其协同变形的若干电极和吸水材料，注浆管与浆液装置连通，且贯入土地层并嵌入囊袋中在控制系统的作用下向囊袋中注入浆液；控制系统包括电源控制系统和注浆控制系统；通过囊袋扩张避免浆液无序扩散，并通过电渗实时消散扩张引起的超孔压并加固土体，两者联合作用有效提高隧道抬升效率、降低隧道结构损伤。
扩张电渗法隧道沉降高效调控系统方法

[发明专利]一种用于盾构隧道衬砌管片更新的管片结构及其施工方法-CN202211570439.9有效
发明人： 陈仁朋;杨思齐;吴怀娜;刘源;曾毅;冯东林;孟凡衍;程红战;凡猛;张称呈;高斌勇 -专利权人：湖南大学
申请日： 2022-12-08 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于盾构隧道衬砌管片更新的管片结构及其施工方法，管片结构包括：钢壳、型钢骨架、辅助组件、螺栓孔、密封垫；钢壳包括中部子钢壳、第一侧子钢壳以及第二侧子钢壳；中部子钢壳、第一侧子钢壳以及第二侧子钢壳拼装形成内部有空腔的整体；钢壳整体为弧形；多个型钢骨架分别布置于中部子钢壳、第一侧子钢壳以及第二侧子钢壳内；型钢骨架的轴向方向与钢壳弧形方向一致；辅助组件布置于型钢骨架上，辅助组件用于辅助施加预应力；螺栓孔一端贯穿钢壳底面，另一端贯穿钢壳侧面；密封垫布置于钢壳侧面上。该管片结构能与相邻管片密封垫进行有效结合，保证了接缝处的防水性能。
一种用于盾构隧道衬砌管片更新结构及其施工方法

[实用新型]基于高压软管与双机联动的曲线钻进注浆系统-CN202320694289.6有效
发明人：张淼;侯昌林;陈仁朋;康馨;刘源;盛旭;杨文峰;李明;孙左帅;王远森;李根营 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-04-03 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种基于高压软管与双机联动的曲线钻进注浆系统，包括导向钻杆、连接器、MJS钻头、注浆管以及高压软管；所述导向钻杆通过连接器与MJS钻头连接；所述连接器包括连接头、连接器本体以及连接片；所述连接器本体内部固设有一根螺栓，所述螺栓中间位置设有固定台，两块所述连接片分设在所述固定台的两侧；所述连接片上设有销孔，所述MJS钻头通过销轴卡入所述销孔以与所述连接器固定；多根所述注浆管之间通过高压软管连接。本实用新型的有益效果：实现了水平定向钻机与MJS注浆机能够联动起来，从而采用双机联动的方式完成注浆加固施工，极大的保证了原隧道的安全，且能够满足地下空间对加固区的直径较大的要求。
基于高压软管双机联动曲线钻进系统

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