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[发明专利]一种相机多维度微调节保护装置及自适应调整方法-CN202111482529.8在审
发明人：刘学增;刘新根;陈莹莹;沈鹤;李明东 -专利权人： 上海同岩土木工程科技股份有限公司
申请日： 2021-12-07 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： G03B17/56 文献下载
摘要：本发明涉及一种相机多维度微调节保护装置及自适应调整方法，主要是解决隧道、管廊等巡检车或机器人相机阵列安装调整困难、镜头焦距人工调焦效率低的技术问题。本发明技术方案由三维度微调机构、相机参数自动调整系统和相机保护筒三部分组成；三维度微调机构由连杆、下支架、上支架和相机连接块组成；相机保护筒由前盖、前镜筒、主镜筒和后盖组成；三维度微调机构通过螺栓与相机主镜筒相连；相机通过微调机构可实现绕X轴、Y轴、Z轴三轴绕动微调，且相互间不受干扰；相机参数自动调整系统由环形超声波马达和图像质量评价系统组成，通过环形超声波马达遍历，并结合图像质量评价系统，实现相机焦距、光圈参数的快速自动调整。
一种相机多维微调保护装置自适应调整方法

[发明专利]一种基于病害特征及安全评价的隧道加固方法-CN202111337905.4在审
发明人：朱波;刘学增;冯劲;师刚;桑运龙;邹春贤;孙州;张昱辉 -专利权人：武义县交通运输局;上海同岩土木工程科技股份有限公司;浙江数智交院科技股份有限公司
申请日： 2021-11-10 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于病害特征及安全评价的隧道加固方法，包括以下步骤：获取隧道结构病害的具体定量特征参数；采用数值模拟法，构建隧道结构在定量特征参数下形成的既有病害结构，获取该既有病害结构承受外部荷载作用时各部位的应力和变形特征，得到安全系数和安全等级，确定隧道结构的不利部位；基于不利部位，选取多种加固方案，通过数值模拟与模型实验相似模拟相结合的方法得到施加不同加固方案的既有病害结构各部位的安全系数和安全等级，基于施工加固方案前后的安全等级变化，获得不同加固方案的评价结果；基于最优评价结果对应的加固方案对隧道结构进行加固。与现有技术相比，本发明具有合理有效、经济性好等优点。
一种基于病害特征安全评价隧道加固方法

[发明专利]盾构掘进过程各阶段数据自动分离方法及计算机可读介质-CN202111090057.1在审
发明人：王伯芝;门燕青;刘凤洲;陈文明;邢慧堂;刘学增;谢浩;丁爽;黄永亮;桑运龙;师刚 -专利权人：济南轨道交通集团有限公司;上海同岩土木工程科技股份有限公司;山东轨道交通研究院有限公司
申请日： 2021-09-17 - 公布日： 2022-01-28 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种盾构掘进过程各阶段数据自动分离方法及计算机可读介质，其中数据自动分离方法包括：获取掘进参数数据；提取掘进状态数据；判断相邻数据的时间节点是否连续，并划分初始的各掘进循环段；对数据进行平滑处理；对数据各掘进阶段分别计算极小峰值点，将数据分割形成单掘进循环段；计算单掘进循环段的极大峰值点，并根据第一个极大峰值点将数据分割为上升段数据和平稳掘进段数据分割点；对数据进行分段线性拟合计算斜率，并根据斜率正负的变化点作为平稳掘进段、下降段的分割点，实现平稳段和下降段的分离；获得分离后的上升段、平稳掘进段和下降段数据。与现有技术相比，本发明具有能够有效避免误判、数据识别完整等优点。
盾构掘进过程阶段数据自动分离方法计算机可读介质

[发明专利]一种盾构机多源掘进参数关联性分析方法-CN202111181541.5在审
发明人：陈思斌;黄永亮;王伯芝;门燕青;刘凤洲;陈文明;邢慧堂;刘学增;曹玉鑫;丁爽;桑运龙;师刚 -专利权人：济南轨道交通集团有限公司;上海同岩土木工程科技股份有限公司;山东轨道交通研究院有限公司
申请日： 2021-10-11 - 公布日： 2022-01-07 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明涉及一种盾构机多源掘进参数关联性分析方法，包括：步骤1：获取盾构机多源数据，并对数据进行预处理；步骤2：基于方差选择法进行掘进参数的初步筛选；步骤3：进行两两参数之间的线性关系分析；步骤4：进行两两参数之间的非线性关系分析；步骤5：基于多元线性回归模型进行被动参数与主动参数之间的线性关系分析；步骤6：基于多项式回归模型进行被动参数与主动参数之间的非线性关系分析；步骤7：经过步骤6筛选后剩余的参数，利用随机森林算法进行被动参数与主动参数之间的模型训练，并根据特征重要性选择最优参数组合。与现有技术相比，本发明具有准确性高、更加可靠、直观、效率高、分析能力强的等优点。
一种盾构机多源掘进参数关联性分析方法

[发明专利]一种基于深度学习的隧道裂缝快速识别方法-CN201810038939.5有效
发明人：刘学增;刘新根;朱爱玺;刘海波 -专利权人： 上海同岩土木工程科技股份有限公司
申请日： 2018-01-16 - 公布日： 2021-12-28 - 主分类号： G06K9/20 文献下载
摘要：本发明是一种基于深度学习的隧道裂缝快速识别方法，主要解决目前基于深度学习的裂缝检测方法无法直接获取裂缝的长度和宽度信息的问题，本发明包括步骤：S1、创建深度学习图像训练集；S2、训练深度卷积神经网络模型；S3、使用训练好的卷积神经网络模型对待检测图像进行检测并输出预测标签图像；S4、根据预测标签图像输出检测结果，包括图像类别、裂缝的坐标信息以及裂缝的像素级宽度值和长度值；S5、根据检测结果输出病害记录结果，若待检测图像中存在裂缝，则记录图像名称、裂缝的坐标信息以及裂缝的实际宽度值和长度值；若待检测图像中没有裂缝，则不记录。
一种基于深度学习隧道裂缝快速识别方法

[发明专利]适用于装配式曲面壳体的自适应模板及其应用-CN202110976607.3在审
发明人：朱治国;宋建学;张亚彬;董丽丽;秦学波;王基东;杨育悦;任秋昊;姚亮亮;张天民 -专利权人：郑州大学;上海同岩土木工程科技股份有限公司
申请日： 2021-08-24 - 公布日： 2021-12-24 - 主分类号： B28B7/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于装配式曲面壳体的自适应模板及其应用，以解决现有的建筑曲面浇筑模板利用率低、安装施工调节不便、施工效率低且建砌成本高的技术问题。本发明自适应模板包括多个模板单元，各模板单元包括矩形平板、支撑杆、钢珠、磁性基座；所述磁性基座底部和所述支撑杆固定连接，所述磁性基座包括凹槽，所述钢珠设置于所述凹槽内，所述钢珠和所述平板固定连接；所述凹槽为弧形且顶端开口，所述钢珠的直径高于所述开口；所述多个矩形平板拼接形成对应的曲面顶板。本发明的模板可重复利用、其制作和安装方便，以其砌筑曲面壳体，施工效率高，建砌成本低，易于推广实施。
适用于装配式曲面壳体自适应模板及其应用

[发明专利]一种用于隧道加固的预制衬砌及其安装方法-CN202010278964.8有效
发明人：刘学增;桑运龙;陈许蓬;孙州 -专利权人：同济大学;上海同岩土木工程科技股份有限公司
申请日： 2020-04-10 - 公布日： 2021-11-30 - 主分类号： E21D11/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于隧道加固的预制衬砌及其安装方法。预制衬砌安装于隧道原衬砌内侧，包括截面均为弧形的左预制衬砌和右预制衬砌，左、右预制衬砌关于隧道中轴线对称，并在隧道顶部对接，预制衬砌与隧道原衬砌之间为注浆层，左、右预制衬砌均由若干块宽度相同的子衬砌组成，子衬砌沿隧道延伸方向排列并相互连接，左预制衬砌和右预制衬砌对接处为齿形接头形对接，齿形接头为梯形结构，并位于每个子衬砌的顶部中间，每个齿形接头轴向开设有螺栓孔，以螺栓连接，预制衬砌的厚度H＝ΔDmin‑T。本发明施工过程中只需要封闭相应的车道，不影响其余车道的正常通行。安装过程快速简便，不需要灌注或喷射混凝土，无需在原结构上开槽，可极大减少加固施工难度和时间。
一种用于隧道加固预制衬砌及其安装方法

[发明专利]基于随机森林和BP神经网络的盾构掘进参数预测方法-CN202110987641.0在审
发明人：王伯芝;李虎;刘学增;宋树祥;刘新根;陈莹莹;门燕青;王亮;邢慧堂;黄永亮;刘浩 -专利权人：济南轨道交通集团有限公司;上海同岩土木工程科技股份有限公司;山东轨道交通研究院有限公司
申请日： 2021-08-26 - 公布日： 2021-11-19 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明涉及基于随机森林和BP神经网络的盾构掘进参数预测方法，步骤包括：剔除核心掘进参数存在零值的异常样本数据；对同一盾构隧道管片环内盾构核心掘进参数样本数据计算均值；提取地质勘探报告中的核心地质参数数据做输入，盾构核心掘进参数数据均值做输出，训练随机森林模型；对盾构样本数据中的核心状态参数和核心掘进参数数据进行预处理；以盾构核心状态参数预处理结果做输入，盾构核心掘进参数预处理结果做输出，设计并训练BP神经网络模型；在盾构机初始开机时，通过随机森林对盾构核心掘进参数做出预测，在盾构机运行过程中，通过BP神经网络对盾构核心掘进参数做出实时预测。本发明用于对盾构机掘进参数的全流程预测。
基于随机森林 bp 神经网络盾构掘进参数预测方法

[发明专利]基于隧道衬砌变形特征的结构剩余承载力测定方法及系统-CN201910318868.9有效
发明人：刘学增;丁爽;桑运龙;师刚 -专利权人：同济大学;上海同岩土木工程科技股份有限公司
申请日： 2019-04-19 - 公布日： 2021-11-09 - 主分类号： G01N3/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于隧道衬砌变形特征的结构剩余承载力测定方法及系统，所述方法包括以下步骤：1)根据实际隧道结构，以设定相似比制作衬砌模型；2)对所述衬砌模型进行加载试验，记录衬砌模型的结构变形与对应荷载；3)根据所述相似比获得相应的实际隧道结构的结构变形与对应荷载，采用数据拟合方式获得实际隧道结构的变形荷载函数关系；4)测量获得实际隧道结构的当前收敛变形，基于所述变形荷载函数关系，测得实际隧道结构的剩余承载力。与现有技术相比，本发明能够根据工程监测的数据，定量判断结构的剩余承载力，作为结构安全评价依据，同时通过模型试验还能够揭示结构的受力损伤特征和破坏模式。
基于隧道衬砌变形特征结构剩余承载力测定方法系统

[发明专利]一种离散点空间曲面三角网格自动剖分方法-CN202110987644.4在审
发明人：刘学增;陈思斌;王伯芝;刘新根;门燕青;邢慧堂;谢浩;叶文登 -专利权人： 上海同岩土木工程科技股份有限公司;济南轨道交通集团有限公司;山东轨道交通研究院有限公司
申请日： 2021-08-26 - 公布日： 2021-11-05 - 主分类号： G06T17/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种离散点空间曲面三角网格自动剖分方法。主要解决现有网格剖分计算复杂、数据冗余等技术问题。本发明包括输入数据空间离散点集N、各点的坐标值记为p(xi,yi,zi)、点集个数n，还包括以下步骤：S1、读取离散点集，按坐标值x、y的顺序对点集N进行排序，记排序后的点集为N'；S2、点集于XOY平面投影；S3、利用二维数组对离散点集Nxoy进行分组并确定邻近点集；S4、网格搜索起始边确定；S5、依据起始边按前沿推进方法自动搜索三角形另一端点；S6、三角形生成及有效性判断；S7、重复步骤S3、S4、S5、S6，直至所有的半边均处理完毕，至此，由离散点自动生成二维三角网格剖分完毕；S8、利用数组Cz将所有二维点的Z坐标值重新赋值，则二维网格转化为三维空间网格。
一种离散空间曲面三角网格自动方法

[发明专利]一种基于深度学习的隧道渗漏水自动识别方法-CN202110988039.9在审
发明人：刘学增;李明东;陈莹莹;刘新根 -专利权人： 上海同岩土木工程科技股份有限公司
申请日： 2021-08-26 - 公布日： 2021-11-05 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明为一种基于深度学习的隧道渗漏水自动识别方法，主要解决现有识别方法难以准确检测分割问题。本发明包括步骤：S1、依据渗漏水图像灰度多样性特征对采集的原始图像进行分割标注，构建渗漏水分割数据集；S2、对标注获得的分割标签图扩充区域进行原图裁剪以及区域检测标注，构建渗漏水检测数据集；S3、基于retinanet检测网络进行模型训练及预测，对渗漏水区域进行检测筛查，剔除污渍、线缆、衬砌修补、阴影；S4、基于融合可变形卷积以及Focal Loss损失函数的deeplabv3+网络训练分割模型，对检测到的渗漏水进行区域分割；S5、采用方向区域搜索算法及形态学处理实现渗漏水邻近断开轮廓的连接和平滑优化。
一种基于深度学习隧道渗漏水自动识别方法

[发明专利]一种隧道内部病害的快速检测方法-CN202010387284.X有效
发明人：刘学增;朱合华;桑运龙;吴建勋;周熙俊 -专利权人：同济大学;上海同岩土木工程科技股份有限公司
申请日： 2020-05-09 - 公布日： 2021-09-21 - 主分类号： G01D21/02 文献下载
摘要：本发明涉及用于检测隧道内部病害的快速检测方法和检测装置。检测方法包括：利用声发射与激光测振技术检测衬砌厚度和背后空洞；利用激光超声技术检测衬砌强度与密实度；利用红外探温技术检测衬砌背后地下水；利用激光扫描与反演技术探测衬砌背后围岩劣化程度；利用惯导与图像配准技术确定病害位置。本发明涉及的隧道内部病害检测装置包括声发射与激光测振、激光超声、红外探温、围岩参数反演等模块，隧道内行驶一次，即可同步获取衬砌厚度、衬砌背后空洞、地下水、围岩弱化程度和混凝土强度、密实度等病害特征，相比现有检查技术，本发明检测效率和识别精度大幅提升，病害定位更加准确，且显著降低了对正常交通行驶的影响。
一种隧道内部病害快速检测方法

[发明专利]一种隧道衬砌浅层钢筋锈胀的探测方法与装置-CN202010203611.1有效
发明人：刘学增;段俊铭;师刚;桑运龙 -专利权人：同济大学;上海同岩土木工程科技股份有限公司
申请日： 2020-03-20 - 公布日： 2021-09-14 - 主分类号： G01N25/72 文献下载
摘要：一种隧道衬砌浅层钢筋锈胀的探测方法与装置。当隧道衬砌表面或浅层部位存在钢筋锈胀时，此根据温度差异可定位潜在钢筋锈胀部位、判断钢筋锈胀程度。钢筋锈胀后会使其对应的衬砌表面产生锈胀裂缝且为顺筋裂缝，通过获取衬砌表面顺筋裂缝的位置分布可辅助定位钢筋锈胀部位；钢筋锈胀后其对应区域刚度也会降低导致结构表面出现与两侧完整部位差异较为明显的变形，且不同钢筋锈胀程度会使衬砌表面的裂缝宽度和变形情况也有所不同，因此基于这种钢筋锈胀与衬砌表面变形以及裂缝宽度的关系并结合红外热像图中温度变化的关系确定钢筋锈胀部位、判断钢筋锈胀程度。
一种隧道衬砌钢筋探测方法装置

[发明专利]一种隧道预制钢拱架加固补强方法-CN202010561949.4有效
发明人：刘学增;丁爽;桑运龙;师刚 -专利权人：同济大学;上海同岩土木工程科技股份有限公司
申请日： 2020-06-18 - 公布日： 2021-09-03 - 主分类号： E21D11/18 文献下载
摘要：本发明涉及一种隧道预制钢拱架加固补强方法，包括以下步骤：1)采用三维激光扫描获取隧道加固断面衬砌内侧轮廓信息，并据此制作钢拱架，该钢拱架由预制的分段钢拱架构件组成；2)在衬砌内侧从边墙底脚沿环向到拱部，通过螺栓将预制的各段钢拱架构件组合成钢拱架；3)在钢拱架底脚位置安装预应力锚杆，使锚杆贯穿衬砌并插入隧道围岩中；4)在钢拱架与衬砌内侧的间隙填充无收缩砂浆或楔块；5)为保证钢拱架纵向的稳定性，在沿隧道纵向设置的多个钢拱架间安装内撑杆；6)在钢拱架内侧安装防火装饰层。与现有技术相比，本发明具有不需要对原衬砌结构进行开槽、高强度、防火、快速便捷、无损加固等优点。
一种隧道预制钢拱架加固方法

[发明专利]一种运营隧道锚杆加固方法-CN202010396361.8有效
发明人：刘学增;樊思成;桑运龙 -专利权人：同济大学;上海同岩土木工程科技股份有限公司
申请日： 2020-05-12 - 公布日： 2021-09-03 - 主分类号： E21D20/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种运营隧道锚杆加固方法，具体为：基于有限元正分析法拟合围岩的松动圈拱部半径r1或塑性区的拱部半径r2与隧道的衬砌参数和围岩参数的数学模型；采集隧道的围岩岩性、衬砌参数以及围岩参数，将衬砌参数和围岩参数输入数学模型求解r1或r2；围岩岩性为节理发育或松散破碎的隧道衬砌拱部和边墙上的载荷量根据松动圈范围岩自重应力进行计算；围岩岩性为膨胀性的隧道衬砌拱部和边墙上的载荷量通过建立与隧道的衬砌参数和围岩参数相同的有限元模型正分析求解；通过载荷量确定隧道衬砌拱部和边墙各自所需加固锚杆的数量N，基于确定的N对运营隧道进行锚杆加固。与现有技术相比，本发明具有定量参数化设计、精确度高等优点。
一种运营隧道加固方法