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[发明专利]一种模拟隧道软弱围岩开挖过程受力变形分析方法-CN202110155544.5在审
发明人：刘斐;党亮;张斌;乔俊杰;台如龙;雷济荣;闫进;李康;陈少华;谭冬梅;吴浩 -专利权人：中交四公局第五工程有限公司
申请日： 2021-02-04 - 公布日： 2021-05-07 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供了一种模拟隧道软弱围岩开挖过程受力变形分析方法。利用ANSYS系统对隧道软弱围岩开挖过程进行受力变形分析，包括：建立隧道模型，隧道模型的类型包括整体模型、衬砌单元模型以及锚杆单元模型，建立隧道模型所需的参数包括：围岩力学、锚杆及支护参数，隧道截面最大宽度、最大高度、埋深以及单次开挖进深单元；根据所建立的隧道模型，选择开挖方法并模拟开挖，在模拟开挖过程中，分析开挖步骤中的围岩变形受力情况。通过本发明提供的隧道软弱围岩开挖过程受力变形分析方法，可以利用ANSYS系统动态模拟开挖各个阶段，并对各个阶段的开挖过程进行动态监测，使得隧道软弱围岩开挖过程的受力变形分析接近真实情况。
一种模拟隧道软弱围岩开挖过程变形分析方法

[发明专利]一种考虑时间效应的TBM隧道初期支护受力计算方法-CN202210808289.4有效
发明人：吴圣智;赵洪海;王晨光;王浩爽;刘秀芝;李晓静;谢宏强;刘越 -专利权人：山东建筑大学;中铁十四局集团有限公司;山东建筑大学工程鉴定加固研究院有限公司
申请日： 2022-07-11 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑时间效应的TBM隧道初期支护受力计算方法；TBM施工过程中，受围岩释放和支护材料性能变化影响，其各个时间阶段的受力状态是不同的，TBM施工过程受力分析应探明各个时间阶段初期支护受到的围岩压力和初期支护材料性能首先，提出考虑时间效应的围岩压力修正系数，根据围岩压力释放规律建立围岩压力修正系数计算方法，形成考虑时间效应的围岩压力计算法方法。最后综合围岩荷载计算方法和初期支护刚度计算方法建立荷载结构计算模型，分析初期支护各时间段受力状态。
一种考虑时间效应 tbm 隧道初期支护计算方法

[发明专利]铁路隧道深大竖井井壁结构应力测试系统-CN202010726950.8在审
发明人：王唤龙;范磊;杨昌宇;朱廷宇;范圣明;宋智来;李昕晖;王贵虎;刘黎;桂林岗;曾云川;曾劲;邸成;朱勇;黄智;刘建兵;徐军;胡金星 -专利权人：中铁二院工程集团有限责任公司
申请日： 2020-07-26 - 公布日： 2021-02-05 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：铁路隧道深大竖井井壁结构应力测试系统，通过围岩压力测试与井壁结构应力测试，反馈井壁结构周边的围岩状态以及井壁结构的受力状态。包括沿竖井竖向、环向间隔设置的围岩压力测试器件和井壁结构应力测试器件；所述围岩压力测试器件为土压力盒，埋设在井壁结构壁后围岩内，用于测试井壁结构周边围岩压力；所述井壁结构应力测试器件包括固定设置在井壁结构的钢架骨架上的钢筋计和埋设在其混凝土内的混凝土计，用于测试井壁结构受力状态。
铁路隧道竖井井壁结构应力测试系统

[实用新型]一种用于模拟隧道多种超前支护的试验装置-CN202022906006.9有效
发明人：董传真;宋克志;骆俊浩;江源;庄肃坤;张佳乐;黄腾;孙亭帅;张家铭;王开霖;刘广磊;赵杰;苏华;陈泽乾;龚文豪;韩钰浩 -专利权人：鲁东大学
申请日： 2020-12-07 - 公布日： 2021-08-03 - 主分类号： G01N3/08 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种用于模拟隧道多种超前支护的试验装置，属于地下工程技术领域；其特点是，由箱体、超前支护系统、橡胶充气装置、受力变形监测系统组成；不仅可以模拟在隧道开挖过程中超前支护对围岩的作用效果，其效果包括同一土体在不同超前支护情况下的围岩受力变形情况、同一超前支护系统在不同土体情况下的围岩受力变形情况；还可以模拟在超前支护情况下，通过改变隧道掘进施工方法，来反映其围岩受力变形情况；试验装置具有易于操作、步骤合理、加载精确等特点，实现了模拟不同超前支护类型情况下、不同隧道施工工艺情况下的围岩受力变形情况，并且通过橡胶充气装置为模拟隧道开挖提供了一种新的参考。
一种用于模拟隧道多种超前支护试验装置

[实用新型]地下洞室衬砌结构-CN201220711569.5有效
发明人：肖德序;郑治 -专利权人：中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院
申请日： 2012-12-21 - 公布日： 2013-06-12 - 主分类号： E21D11/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种地下洞室衬砌结构，包括过流或储液的地下洞室区（6）该洞室区（6）设在由围岩构成的主受力区（1）中，从洞室区（6）到主受力区（1）之间依次设有透水衬砌区（4）、加固区（3）和固结区（2），主受力区（1）、固结区（2）和加固区（3）构成主受力体。本实用新型的地下过水洞室衬砌结构主要受力体是围岩或围岩加固区域、以及通过结构调整地下过水结构的主受力体区域使得衬砌结构在确保结构安全可靠的前提下，投资更经济，施工更方便，突破了地下过水或储液结构在围岩条件差或较差条件下常规设计上的局限性
地下衬砌结构

[发明专利]模拟层状地层隧道开挖后围岩变形特征的试验装置及方法-CN202310165191.6在审
发明人：焦康杰;方钱宝;马蒙凯;陈思宇;傅军;张俊儒;杨刚;夏会平;张体忠;康力;张晓强;王桐;孔超 -专利权人：中铁二院贵阳勘察设计研究院有限责任公司
申请日： 2023-02-26 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G01N3/00 文献下载
摘要：模拟层状地层隧道开挖后围岩变形特征的试验装置及方法，首先对层状围岩隧道开挖后的受力特征进行分析，将隧道周边一部分取出作为试验原型，而后应用岩石或相似材料，进行不同层状围岩变形特征的测试。通过改变不同的岩层倾角、层厚、黏结强度，可以较为直观的得到不同产状下的极限受力状态及其相应围岩变形、层状围岩应力情况。通过地应力情况反算出的隧道二次应力状态，施加在试验模型中可以推测隧道的实际变形情况，以及最不利变形位置，通过一定的改善措施，如锚杆、注浆等可以在其受力不利位置的补强，测试出支护效果，以应用至现场。
模拟层状地层隧道开挖围岩变形特征试验装置方法

[发明专利]一种用于隧道加固的高强波纹板结构及方法-CN202010191760.0在审
发明人：姚志雄;吉磊;刘耀星;蔡俊华;吴琛;周娉婷;陈治雄;黄国双;林渊;李志高;林雪尾;陈军浩;邓历振 -专利权人：福建工程学院
申请日： 2020-03-18 - 公布日： 2020-06-09 - 主分类号： E21D11/20 文献下载
摘要：该高强波纹板结构能够密贴围岩并与之协同受力，能够在高地应力围岩中与围岩共同发生适量变形以释放应力，使支护结构与围岩达到更好的协同受力状态，加固系统具有较强的抗震能力和耐久性能；同时，该高强波纹结构也可对拱形孔进行注浆补强，并与喷射混凝土、锚杆支护及衬砌背后回填注浆等方式联合使用，形成可共同受力的组合支护结构，能够显著改善衬砌结构的受力特性，提高围岩稳定性。
一种用于隧道加固高强波纹板结方法

[实用新型]一种用于隧道加固的高强波纹板结构-CN202020346016.9有效
发明人：姚志雄;刘耀星;吉磊;蔡俊华;陈治雄;吴琛;周娉婷;黄国双;李志高;林雪尾;王启云;李明;林上顺;赵文娟 -专利权人：福建工程学院
申请日： 2020-03-18 - 公布日： 2020-12-18 - 主分类号： E21D11/20 文献下载
摘要：该高强波纹板结构能够密贴围岩并与之协同受力，能够在高地应力围岩中与围岩共同发生适量变形以释放应力，使支护结构与围岩达到更好的协同受力状态，加固系统具有较强的抗震能力和耐久性能；同时，该高强波纹结构也可对拱形孔进行注浆补强，并与喷射混凝土、锚杆支护及衬砌背后回填注浆等方式联合使用，形成可共同受力的组合支护结构，能够显著改善衬砌结构的受力特性，提高围岩稳定性。
一种用于隧道加固高强波纹板结

[发明专利]高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法-CN202010357825.4有效
发明人：陶志刚;乔小兵;王丰年;何满潮;米蒙;范晋琰;罗森林 -专利权人：中国矿业大学（北京）;甘肃长达路业有限责任公司
申请日： 2020-04-29 - 公布日： 2021-11-26 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：本发明提供一种高地应力软弱破碎围岩大断面隧道交叉口施工的支护方法，该支护方法通过导洞施工，实现围岩变形能量的有效释放，有利于控制围岩变形；恒阻大变形锚索能够在高额预紧力作用下实现恒阻滑移，均匀释放围岩的变形能量，有效保护支护体结构稳定；采用主动支护方式，能够及时给围岩施加反向约束力，将开挖后的围岩双向受力状态恢复到三向受力状态，恒阻大变形锚索能够将破碎围岩改善为承载力均匀的组合拱，通过恒阻大变形锚索高预紧力增大围岩间摩擦力，增大承载拱的抗剪切的能力，并且能够利用悬吊理论，将围岩悬吊在深部稳定岩层上，通过长锚索与短锚索共同支护形成增强组合拱，共同抵抗软岩围岩大变形。
高地应力软弱破碎围岩断面隧道交叉口施工支护方法

[发明专利]基于统一强度理论的隧道力学模型构建方法-CN202010843138.3在审
发明人：刘红岩;张小趁;苏天明;祝凤金;赵雨霞;刘康琦;王鹏博;葛紫微 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2020-08-20 - 公布日： 2020-11-20 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明为基于统一强度理论的隧道力学模型构建方法，该方法包括以下步骤：建立圆形隧道力学模型；选取统一强度准则作为岩石强度准则；应用强度准则基于弹塑性理论求解隧道开挖且立即支护后的围岩应力场及位移场；通过考虑围岩‑支护结构的相互作用对前述的结果进行修正，获得考虑隧道实际施工过程中开挖后短暂时间内支护的考虑支护结构刚度及围岩初始径向弹性位移的围岩塑性区半径rps及隧道洞壁位移该方法针对隧道是在开挖完成后立即进行支护时的实际受力及施工特点，从围岩受力特征及围岩‑支护结构相互作用机理出发，能够更好地反映圆形隧道的实际受力情况及施工过程，进而为相关工程设计提供参考。
基于统一强度理论隧道力学模型构建方法

[发明专利]一种间接得到地下巷道围岩受力和变形状态的方法-CN201410113312.3有效
发明人：李国祥;杜坤乾;赵建海;展国伟;李志朋;李庆功;张红旗;王静 -专利权人：中冶集团武汉勘察研究院有限公司
申请日： 2014-03-25 - 公布日： 2014-07-02 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明一种间接得到地下巷道围岩受力和变形状态的方法，其特征在于现场进行巷道围岩水平应力的测试，再结合数值模拟计算软件对巷道围岩所受内力及其变形进行计算与分析，为支护结构的设计提供必要的参数，得出巷道围岩的破坏模式及其变形特征其优点是本发明进行巷道围岩应力测试的仪器设备相对较为简单，该种测量方法可以较为准确的测得巷道围岩的水平应力，再结合数值模拟计算分析软件可以得出巷道围岩的较为真实的受力和变形状态，特别适用于巷道穿越高地应力区和断层破碎带时支护结构的设计计算
一种间接得到地下巷道围岩变形状态方法

[实用新型]锚杆或锚管与型钢钢架的垫板式连接装置-CN201320009968.1有效
发明人：剧仲林 -专利权人：中铁十二局集团第四工程有限公司;中铁十二局集团有限公司
申请日： 2013-01-09 - 公布日： 2013-06-12 - 主分类号： E21D21/00 文献下载
摘要：一种锚杆或锚管与型钢钢架的垫板式连接装置，由锚管、垫板、型钢钢架等组成或者由锚杆、垫板、螺帽、型钢钢架等组成，具有结构简单，使用便捷，承载能力大，通过设置在围岩面的锚杆或锚管有效地将围岩和型钢钢架联系起来，使其形成组合拱以共同受力的特点；可以在同等材料使用的情况下明显提高初期支护的承载能力，改善隧道围岩受力状态；特别是在软弱围岩中，由于围岩塑性区范围及围岩松动区范围较大，通过锚杆或锚管与型钢钢架垫板式连接，可有效地减少围岩变形，增强围岩及初期支护的稳定性。此技术广泛用于铁路和公路隧道、煤矿、冶金、水利、国防等地下工程初期支护以及围岩和支护变形处理中。
型钢钢架垫板连接装置

[发明专利]一种高应力层状卸荷裂隙岩体巷道的镶嵌式注浆管网支护结构-CN201910870210.9有效
发明人：刘增辉;史金伟;李英明;曾冬艳;王帅帅 -专利权人：安徽理工大学
申请日： 2019-09-16 - 公布日： 2020-11-03 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种高应力层状裂隙卸荷岩体喷射混凝土镶嵌式注浆管网的巷道围岩支护结构，包括注浆管网、喷射混凝土质量控制装置、支护结构受力监测装置。其中，注浆管网由支架钢管和连接钢管组成，支架钢管和连接钢管之间相互连通，采用螺纹连接，支架钢管和连接钢管的管壁均开有孔，作为注浆的浆液渗流孔；注浆管网与巷道围岩表面之间设有喷头；注浆管网在喷射混凝土层外设有注浆管口，即注浆管口与支架钢管和连接钢管之间相互连通；喷射混凝土质量控制装置包括喷射混凝土层厚度、喷射混凝土层受力、喷射混凝土层开裂程度；支护结构受力监测装置包括支架钢管受力、加固围岩的受力、支护结构整体变形；本发明通过预埋设镶嵌式注浆管网解决高应力层状卸荷裂隙岩体巷道围岩松动圈注浆加固。
一种应力层状裂隙巷道镶嵌式注浆管网支护结构

[发明专利]一种深埋圆隧开挖围岩-衬砌受力与变形的预测方法-CN201910681422.2有效
发明人：沈强;崔岚;郑俊杰;刘洋;潘雨;崔博 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2019-07-26 - 公布日： 2020-10-30 - 主分类号： G01B21/32 文献下载
摘要：本发明属于隧道建设技术领域，并公开了一种深埋圆隧开挖围岩‑衬砌受力与变形的预测方法。该方法包括下列步骤：(a)获取待挖深埋圆隧道的相关参数；(b)计算待挖隧道外塑性区域的半径、待挖隧道的洞壁围岩最大径向变形、弹性区域和塑性区域交界处的径向应力和径向变形；(c)计算获得衬砌安装处的围岩初始径向变形；(d)构建隧道力学模型，计算衬砌与围岩的径向力达到平衡时对应的半径r、围岩径向变形和径向应力；(e)计算衬砌安装处衬砌的径向应力和径向变形，以及围岩的最终径向应力和径向变形，以此实现衬砌和围岩受力和变形的预测
一种深埋圆隧开挖围岩衬砌变形预测方法

[发明专利]可调刚度的冲击卸能效应装置及方法-CN201810872711.6在审
发明人：刘杰;兰俊;高素芳;武杰宾;李骁霖;张罗送;高进;阳菲;周文俊;罗越文;黎照;孙涛;周克虎;蒋旭 -专利权人：三峡大学
申请日： 2018-08-02 - 公布日： 2018-12-18 - 主分类号： E21D15/46 文献下载
摘要：本发明克服了原隧道开挖围岩变化受力不易模拟的问题，可通过观测不同填充物在不同工况下的冲击卸能效应，模拟在实际工程中隧洞围岩的受力机理及力学响应，得出在不同材料填充物传递围岩局部变形压力效果以及给围岩提供的可形变尺寸量，对工程内部衬砌物质提供有效参考数据，该装置具有结构简单，可观测冲击卸能效应，模拟隧洞围岩的受力机理及力学响应，操作方便，简单适用的特点。
围岩承压盒反力框架固定盒受力填充物加压装置监测装置力学响应效应装置可调材料填充物参考数据局部变形实际工程隧道开挖填充试验压力效果可观测形变衬砌观测抵触体内传递检测

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