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[发明专利]基于三维重建技术的隧道超前预报方法-CN201910039406.3在审
发明人：周超;金彦;刘玉;叶辉;胡满;张佩 -专利权人：武汉市工程科学技术研究院
申请日： 2019-01-16 - 公布日： 2019-04-23 - 主分类号： G01V8/10 文献下载
摘要：本发明所设计的基于三维重建技术的隧道超前预报方法，包括步骤1分3次采集盾构机开挖前、前进5米、继续前进5对应的面采集掌子面岩体节理信息、掌子面岩体颜色信息及掌子面岩体空间坐标信息；步骤2计算三维的掌子面岩体节理信息、三维的掌子面岩体颜色信息及三维的掌子面岩体空间坐标信息；步骤3进行掌子面表面重建得到掌子面表面重建三维模型；步骤4得到一个前方未开挖岩体预测地质模型。本发明这种不仅可以及时合理地安排隧道施工进度、修正既定方案，还可以有效避免险情的发生。
岩体节理三维空间坐标信息表面重建超前预报三维重建颜色信息开挖采集隧道地质模型三维模型隧道施工盾构机修正进度预测

[发明专利]一种竖向裂隙发育围岩隧道超前管棚变形的计算方法-CN202011517094.1在审
发明人：王传武;罗彦斌;陈建勋;季瞻;罗华;杨璐;胡涛涛 -专利权人：长安大学
申请日： 2020-12-21 - 公布日： 2021-03-26 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种竖向裂隙围岩隧道超前管棚变形计算方法，包括隧道开挖未支护段的长度、恒定荷载，隧道开挖掌子面的开挖高度，掌子面前方影响段的假定破裂面、线性变化荷载，隧道未影响段。所述掌子面前方影响段的假定破裂面由掌子面底部斜向前方延伸时，在某一点转折后竖直向上延伸到超前管棚位置。所述掌子面前方影响段的线性变化荷载是指超前管棚所受沿隧道纵向的荷载，其大小由隧道已开挖未支护段的恒定荷载线性减小到0。本发明考虑了竖向裂隙发育对隧道围岩破坏形态的影响以及超前管棚所受荷载的纵向变化，计算方法更加接近隧道施工的实际情况，据此计算得到的超前管棚变形值理论上更接近实际值，可应用于隧道超前管棚设计。
一种竖向裂隙发育围岩隧道超前变形计算方法

[实用新型]一种隧道内多施工掌子面供风系统-CN201420135951.5有效
发明人：李国良;陈绍华;张旭珍;魏军政;黄双林;刘小刚;张竹清;刘建红;杜孔泽;徐博 -专利权人：中铁第一勘察设计院集团有限公司
申请日： 2014-03-25 - 公布日： 2014-08-13 - 主分类号： E21F1/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种隧道内多施工掌子面供风系统。为加快特长隧道施工进度会设置辅助坑道来辅助隧道施工，若掌子面较多，受辅助坑道净空的限制，掌子面的施工通风就成了制约隧道施工进度的一大影响因素。本实用新型于隧道内的拱部固定水平、板型的吊顶，吊顶上方纵向的前后两个端面固定有垂直于吊顶的横向隔板，吊顶、横向隔板与隧道拱顶组成风仓；横向隔板上设置有预留孔，预留孔内安装有轴流风机，轴流风机的出风口指向风仓外部本实用新型在辅助坑道和隧道交叉口附近设置的风仓内，根据需要安装风机和风管，可将风仓内的新鲜风源源不断的通过风管输送到施工掌子面，满足多掌子面同时施工时新鲜风的需求。
一种隧道施工掌子面供风系统

[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。
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]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。
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]对向开挖隧道掌子面支护压力确定方法、系统和介质-CN202211667934.1在审
发明人：常彦博;刘智振;谢渭平;李晴;邓星垠;高晨;敬涛;曹平;赵庆雄;刘涛影;曾彬峻 -专利权人：中国水利水电第八工程局有限公司;中南大学
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种对向开挖隧道掌子面支护压力确定方法，包括以下步骤：S1、建立对向开挖隧道掌子面土体主动破坏模式，所述主动破坏模式包括两掌子面前方的对数螺旋楔形滑移面破坏体和两掌子面前上方的柱形坍塌体；S2、确定主动破坏模式的几何关系，基于极限平衡法得到对数螺旋楔形滑移面破坏体和柱形坍塌体的力矩平衡方程；S3、根据力矩平衡方程反向推导计算得到对向开挖隧道掌子面的临界支护力P。
开挖隧道掌子面支护压力确定方法系统介质

[发明专利]富水隧道注浆质量检测组件及评估方法-CN202210447037.3在审
发明人：朱朋刚;周启宏;刘仁华;熊兴国;刘凯;李凡;曾智勇 -专利权人：中铁二十局集团第三工程有限公司
申请日： 2022-04-26 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明涉及隧道工程施工技术领域，特别涉及一种富水隧道注浆质量检测组件及评估方法，在注浆掌子面体上设置至少一个孔洞，同时将检测组件的检测端设置在孔洞内，且将检测端与第一接收端通信连接，利用检测端对注浆掌子面体进行数据采集，并将采集的数据传输给第一接收端，通过对第一接收端接收的数据进行分析和评估，得到富水隧道的注浆掌子面体的注浆质量，最终使得本发明实现了对富水隧道掌子面体的注浆质量进行检测的目的。
隧道质量检测组件评估方法

[发明专利]一种隧道钻爆法施工空气的净化装置及其方法-CN202211686333.5在审
发明人：王清江;刘志春;孙强;马博;张重杨;邵文翔 -专利权人：石家庄铁道大学;重庆开放大学重庆工商职业学院
申请日： 2022-12-27 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： E21F5/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种隧道钻爆法施工空气的净化装置及其方法，涉及隧道工程施工的技术领域，包括：净化腔室，其端面与隧道的内壁面相接触以密闭掌子面周围的空气，净化腔室连通有进气管和排气管，其自由端均朝向隧道的掌子面，其中，进气管与掌子面的间距大于排气管与掌子面的间距，进气管和排气管内均设有过滤模块与风机，风机用以将掌子面周围的空气依次引入至进气管、净化腔室以及排气管中；以及高压喷洒水雾装置，其安装在净化腔室内并用以喷射水雾本发明解决了现有技术中存在的排除隧道施工产生的粉尘时效果差且耗时长的问题。
一种隧道钻爆法施工空气净化装置及其方法

[实用新型]一种全断面开挖隧道掌子面水平位移监测装置-CN202021299545.4有效
发明人：孔恒;王文正;付晓健;张艳秋;黄明利;张志恩;牛琳琳;李帅;董晓赛;郑雪梅 -专利权人：北京市政建设集团有限责任公司
申请日： 2020-07-06 - 公布日： 2021-03-05 - 主分类号： G01B11/02 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种全断面开挖隧道掌子面水平位移监测装置，其中，反光片(1)布设在隧道掌子面的监测点位置；激光位移传感器(2)安装到预制的仪器架(3)上，仪器架(3)放置到离隧道掌子面一定距离的位置处，且使激光位移传感器(2)中的激光发射器射向反光片(1)的可见激光，经反光片(1)反射后能够回到激光位移传感器(2)的接收器中；激光位移传感器(2)的数字信号输出端通过无线方式连接PC客户端；PC客户端呈现隧道掌子面的水平位移本实用新型实用、操作简便，监测数据能最大程度的反映掌子面暴露期间土体的水平位移，为评价隧道开挖对围岩稳定性的影响提供依据。
一种断面开挖隧道掌子面水平位移监测装置

[发明专利]一种硬岩地层的任意断面隧道施工方法-CN202110844849.7在审
发明人：李建斌;朱英;曹宸旭;于少辉;张建楠;年俊杰;尤卫星 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2021-07-26 - 公布日： 2021-09-28 - 主分类号： E21D9/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种硬岩地层的任意断面隧道施工方法，包括以下步骤：步骤1、在隧道的掌子面(3)上标定出竖向槽(1)的位置及多个涨裂孔(2)的位置；步骤2、在掌子面(3)上根据竖向槽(1)的标定位置挖出竖向槽(1)，在掌子面(3)上根据涨裂孔(2)的标定位置钻出涨裂孔(2)；步骤3、对涨裂孔(2)进行涨裂作业，使竖向槽(1)与涨裂孔(2)之间的岩石脱离掌子面(3)。该硬岩地层的任意断面隧道施工方法将挖竖向槽与液压涨孔相结合，同时利用挖机及运渣车出渣作业，使得竖向槽形成的临空面越来越大，最终连通成为隧道断面，完成本层隧道的开挖，重复操作可以达到整条隧道开挖的目的，极大地提高了隧道施工效率
一种地层任意断面隧道施工方法

[发明专利]自由断面掘进设备-CN202111475047.X在审
发明人：曹宸旭;朱英;赵华;贾连辉;何祥宇;王领国 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2021-12-06 - 公布日： 2022-03-15 - 主分类号： E21D9/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种自由断面掘进设备，包括：整机行走组件，能够沿隧道掘进方向行进；多个激光发生组件，设置在整机行走组件上，多个激光发生组件被配置为发射沿预设轨迹对隧道的掌子面进行切割的激光，以使掌子面形成具有待挤压切口的凹凸状岩体；楔形挤压组件，设置在整机行走组件上并朝向掌子面，楔形挤压组件被配置为从待挤压切口处挤压凹凸状岩体，以使凹凸状岩体破碎脱落。本发明利用激光使完整的掌子面形成具有待挤压切口的凹凸状岩体，掌子面的完整性及连接强度大幅度降低，通过楔形挤压组件对凹凸状岩体的挤压作用，致使凹凸状岩体断裂，从掌子面剥离，实现隧道开挖并能够提高破岩效率。
自由断面掘进设备

[发明专利]一种复杂环境条件下浅埋隧道管幕暗挖全断面工法-CN201910647079.X有效
发明人：旷文涛;曹林卫;刘保林;徐昆杰;胥犇;李鸿;喻渝;杨昌宇;朱小兵;李爽;吴伟;肖杨;杨宝 -专利权人：中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司
申请日： 2019-07-17 - 公布日： 2021-08-13 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本发明提出一种复杂环境条件下浅埋隧道管幕暗挖全断面工法，通过将管幕暗挖技术与浅埋暗挖隧道施工安全、沉降控制技术相结合，采取以下一种或一种以上的措施：（1）尽量缩短各仰拱捡底距离范围、捡底工序与隧道开挖掌子面空间距离范围、二衬与隧道开挖掌子面空间距离范围；（2）同时施作仰拱及拱墙二衬，及时使二衬封闭成环；（3）必要时，在超强管幕保护下，通过隧道开挖掌子面加固，实现全断面开挖情况下隧道开挖掌子面的稳定性。本发明由于全断面开挖并尽量缩短各工序的距离，有效的缩短了二衬与掌子面的距离，二衬、初支及掌子面前方土体与管幕共同构成的环、纵向受力体系较“浅埋暗挖法”安全保障及地表沉降控制效果更好。
一种复杂环境条件下隧道管幕暗挖全断面

[实用新型]一种隧道掌子面堵水的装置-CN202222509498.7有效
发明人：谭浩宇;尹燕强;尤春雨;刘敏;王海燕;白坤;刘超 -专利权人：中交二公局东萌工程有限公司
申请日： 2022-09-22 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： E21D11/38 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种隧道掌子面堵水的装置，包括掌子面岩体，所述掌子面岩体的左侧设置有安装结构，所述安装结构包括有安装板，所述安装板的左侧固定安装有两个连接杆，两个所述连接杆的左侧固定安装有安装壳，所述安装壳的左侧固定安装有机壳，所述安装板的内部固定安装有一端贯穿并延伸至掌子面岩体内部的无缝管。该隧道掌子面堵水的装置，通过设置有安装结构，达到了控制掌子面出水的目的，防止水泵出现意外情况或者断电，为水泵、管道和配套电力设施的安装争取时间，提高了安装结构的实用性，通过设置有固定结构，起到对安装结构进行固定的作用，保证了隧道的正常施工，避免隧道内的财产损失，方便了使用者的使用。
一种隧道掌子面堵水装置

[发明专利]基于数字图像的隧道表征岩体稳定性确定方法及系统-CN202010947899.3在审
发明人：刘洪亮;范宏运;张西斌;李术才;李利平;王飞;周宗青;秦承帅;张延欢;李尚安 -专利权人：山东大学;山东高速集团有限公司
申请日： 2020-09-10 - 公布日： 2020-12-25 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本申请实施例公开了基于数字图像的隧道表征岩体稳定性确定方法及系统，获取隧道开挖不同进度下，隧道掌子面的若干幅图像；在每一幅掌子面图像上，随机选择两个计算点；计算所有掌子面图像的所有计算点的大地坐标；根据所有掌子面图像的所有计算点的大地坐标，确定岩体结构面的三维空间方程；根据三维空间方程，得到岩体结构面的产状参数和几何参数；根据产状参数和几何参数，确定隧道目标岩体的稳定性。
基于数字图像隧道表征稳定性确定方法系统

[发明专利]一种模拟富水软黏土隧道掌子面稳定的离心装置及试验方法-CN201810386001.2在审
发明人：翁效林;林荣安;张玉伟;张鹏 -专利权人：长安大学
申请日： 2018-04-26 - 公布日： 2018-12-07 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种模拟富水软黏土隧道掌子面稳定的离心装置及试验方法，通过机械手控制加载杆带动隧道开挖面位移的方法，能够模拟隧道掌子面开挖过程，通过外部接水箱以及排水管路可以实现不同水位的模拟，且掌子面开挖模拟通过离心室电脑控制，水位控制可通过远程遥控控制，系统整体上实现了离心试验过程的自动化控制，达到了富水富水软黏土盾构隧道掌子面开挖离心模拟的目的。
掌子面开挖黏土隧道掌子面自动化控制离心装置远程遥控控制机械手控制隧道开挖面便于拆卸电脑控制盾构隧道离心试验模拟隧道排水管路试验工况水位控制系统整体加载杆接水箱可重复离心室试验水位外部