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[发明专利]一种模拟泥水平衡盾构刀盘结泥饼处理与开挖面稳定的试验装置及方法-CN202210835889.X在审
发明人：常勇;何子良;张箭;高始军;任国平;王浩;尹义豪;钟小春;梁禹;黄旭民 -专利权人：中铁十四局集团有限公司;河海大学;中山大学
申请日： 2022-07-15 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： G01M99/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种模拟泥水平衡盾构刀盘结泥饼处理与开挖面稳定的试验装置，包括土层开挖面系统（9）、泥浆循环柜（13）以及盾构机模拟系统（19）；所述土层开挖面系统（9）与所述盾构机模拟系统（19）活动连接；所述泥浆循环柜（13）通过管道分别与所述土层开挖面系统（9）或所述盾构机模拟系统（19）相连。本发明还提供了一种模拟泥水平衡盾构刀盘结泥饼处理与开挖面稳定的试验装置的方法。本发明试验过程中，土层开挖面系统内加入待测土体和泥浆，盾构机模拟系统切削土体，同时泥浆循环柜完成泥水分离与运送，模拟泥水平衡盾构的掘进过程。本装置从结泥饼处理与维持盾构开挖面稳定两个方面为工程实践提供参考与借鉴。
一种模拟泥水平衡盾构盘结处理开挖稳定试验装置方法

[发明专利]一种考虑高温高压的盾构刀盘结泥饼的试验装置及试验方法-CN202210586852.8在审
发明人：刘江涛;钟小春;丰土根;张箭;张坤勇;钟建玲;黄思远;刘昶;易斌斌 -专利权人：中铁（上海）投资集团有限公司;河海大学
申请日： 2022-05-26 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G01N3/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种考虑高温高压的盾构刀盘结泥饼的试验装置，双层圆柱形试验筒通过圆柱形筒底盖（4）实现底部密封，所述双层圆柱形试验筒的顶部开口，所述顶部开口处活动设置有圆柱形内筒顶盖（3），所述圆柱形内筒顶盖（3）的上表面连接有用于施加竖向压力的电控千斤顶（5），所述双层圆柱形试验筒的筒内设置若干通电可控加热棒（13）、若干无侧限抗压强度试样模具（11）和若干直接剪切试样模具（12）。本发明还公开了一种考虑高温高压的盾构刀盘结泥饼的试验方法。本发明能够在高温高压作用下对刀盘结泥饼的机理或条件进行研究，这与实际情况更加相符，避免了盾构实践中结泥饼后再注入分散剂进行分解泥饼等操作。
一种考虑高温高压盾构盘结试验装置试验方法

[发明专利]一种脱出盾尾的管片环上浮、错台精细化模型的建立方法-CN202010015761.X有效
发明人： 钟小春 -专利权人：河海大学
申请日： 2020-01-07 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明涉及一种脱出盾尾的管片环上浮、错台精细化模型的建立方法，确定隧道结构的设计信息后，建立能考虑管片所受上浮力、盾尾千斤顶的推力大小及方向、相邻管片环接头剪切刚度的精细化数值模型。本发明利用自制的浮力测试试验装置较为精确地测试出管片所受上浮力，能够更好地反映管片在壁后注浆包裹状态下的上浮情况。考虑盾构机姿态变化引起盾尾千斤顶对管片环推力大小及方向的变化，更好地反映隧道在实际施工过程中盾尾管片环的纵向受力特性，以及对管片上浮的影响。考虑相邻管片环接头剪切刚度，能够更好地反映盾尾管片环弯曲变形及剪切变形的纵向特性，更精确的确定盾尾管片环上浮引起的位移、错台及附加内力，为施工的过程控制提供依据。
一种脱出管片上浮精细模型建立方法

[发明专利]一种脱出盾尾的管片位置纠正装置及其纠正方法-CN202111649952.2在审
发明人：陈乔松;黄威然;钟小春;仇涛;朱能文;祝思然;徐文田;卢晓智;周朝辉;丰土根;张箭;段娟;李忠慧;孙国莉 -专利权人：河海大学;广州轨道交通建设监理有限公司;广州地铁设计研究院股份有限公司
申请日： 2021-12-27 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： E21D9/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种脱出盾尾的管片位置纠正装置及其纠正方法，该装置包括气囊I、气囊II、气囊III、管片环、管片定位点、输气管道、压力控制器、空气压缩机、位置测量仪等；空气压缩机对气囊注入空气，气囊I、气囊II、气囊III产生膨胀，膨胀的气囊一端顶住管片环另一端支承在围岩上，通过对气囊注入不同程度的气压调整刚脱出盾尾的管片环位置。盾构机在自稳能力较好的富水岩层、砂卵石地层中掘进时，盾尾空隙中存在的地下水、浆液所产生的浮力作用远大于管片环的自重，脱出盾尾的管片环将不可避免存在或多或少的管片环上浮、错台、管片开裂破损乃至轴向偏移过大等问题，本发明能较好地控制以上问题的发生，确保盾构拼装管片平整性，有助于“百年大计”的地铁隧道安全运营。
一种脱出管片位置纠正装置及其方法

[发明专利]一种盾构机具有防止砂浆进入功能的盾尾刷-CN202111649953.7在审
发明人：竺维彬;米晋生;钟小春;仇涛;钟长平;朱能文;莫暖娇;万建成;葛卫春;孙国莉;丰土根;张箭;李忠慧 -专利权人：河海大学;广州地铁集团有限公司;广州轨道交通建设监理有限公司
申请日： 2021-12-27 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： E21D9/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种盾构机具有防止砂浆进入功能的盾尾刷，包括保护板、压紧板、钢丝束、橡胶密封垫以及橡胶防渗带等；相邻盾尾刷之间相互搭接，围绕尾盾盾壳内部形成一圈环形盾尾刷，盾尾刷间压紧板边沿的胶密封垫相互挤压，封闭压紧板表面的搭接空隙，压紧板端部设有橡胶防渗带，橡胶防渗带在砂浆压力的作用下紧贴拼装的管片环；本发明可有效封堵盾尾刷内外之间的间隙，阻止砂浆从盾尾刷压紧板接缝处、盾尾刷与管片环间隙处渗漏进入盾尾刷及油脂腔，能够有效避免传统盾尾刷的砂浆进入硬化问题导致的漏浆、漏水的问题，大幅度提升盾尾刷‑油脂腔系统的密封性能。
一种盾构机具防止砂浆进入功能盾尾刷

[发明专利]一种盾尾刷-油脂腔密封系统渗漏应急密封装置-CN202111649955.6在审
发明人：莫暖娇;钟小春;竺维彬;万建成;仇涛;朱能文;刘健美;祝思然;孙国莉;刘昶;丰土根;张箭 -专利权人：河海大学;广州地铁集团有限公司;广州地铁设计研究院股份有限公司
申请日： 2021-12-27 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： E21D9/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种盾尾刷‑油脂腔密封系统渗漏应急密封装置，该装置包括盾壳、管片、盾尾刷、气囊、油脂压力传感器、浆液、密封油脂、气囊挡板、电控气阀、压力稳定器、空气压缩机、输气管、警示器等；在盾尾刷、盾壳、管片间所形成的油脂腔中设置有环形气囊，油脂腔密封时气囊保持收缩，当油脂腔发生泄漏油脂压力下降时，通过对气囊进行注气，气囊膨胀填补密封油脂的泄漏体积，短时间内保持油脂腔内密封油脂的压力稳定，维持盾尾密封系统密封；当油脂腔油脂进一步泄露导致管片壁后浆液发生渗漏时，气囊膨胀至混凝土管片外缘阻塞壁后注浆向油脂腔和盾尾内部渗漏，从而实现了快速密封；本发明可以短时间维持密封系统油脂压力的稳定，并在盾尾密封系统失效后，紧急密封盾尾间隙，阻止盾尾密封系统发生渗漏后进一步发展诱发盾构机被埋、隧道垮塌的重大安全工程事故。
一种盾尾刷油脂密封系统渗漏应急装置

[实用新型]一种限制冻融路基的侧向位移结构-CN202122490616.X有效
发明人：刘建正;钟小春;杨坤;闫吉祥;张蕾;贺铮;邓锦;戴鹏成 -专利权人：青海五矿中铁公路建设管理有限公司
申请日： 2021-10-14 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： E01C3/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种限制冻融路基的侧向位移结构，包括错位布置灌注桩、碎石土层、细粒土层、土工格栅和预制钢筋混凝土管。该技术适合用于处理高寒地区路基冻融交替问题，可较为有效降低路基在冻融循环下，路基自重引起的侧向变形问题，竖向沉降与侧向变形控制分为两个主要部分，外部则是路基勘查范围内，路基两侧设置交错布置双排水泥粉煤灰灌注桩，内部则是通过对路基体交替铺设土工格栅、预制钢筋混凝土管、砂石垫层、粗粒垫层、细粒土垫层、路面，路基体采用刚柔结合的交互模式，路基两侧采用主动限制侧移，内外相结，从而达到实现对冻融路基的竖向沉降与侧向变形控制。
一种限制路基侧向位移结构

[发明专利]修复桥头跳车病害的智能装置-CN202111298400.1在审
发明人：丰土根;郑柳钦;张箭;宋健;张福海;张坤勇;钟小春 -专利权人：河海大学
申请日： 2021-11-04 - 公布日： 2022-01-21 - 主分类号： E01C23/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种修复桥头跳车病害的智能装置，包括沉降监测装置和施工装置，沉降监测装置包括光纤沉降传感器和云端服务器，光纤沉降传感器与云端服务器信号连接，施工装置包括钻孔设备、注浆配比仪、空气压缩机、储料桶、储水箱和反应箱，注浆配比仪与云端服务器信号和空气压缩机信号连接，空气压缩机与储料桶连接，储料箱和储水箱均与反应箱连接，反应箱连通注浆管，光纤传感器将测量的沉降数据传输到云端服务器，云端服务器根据沉降数据判断安全状态，控制注浆配比仪开启，注浆配比计算各组原料所需含量驱动空气压缩机动作，空气压缩机驱使储料桶内的物料进入反应箱，原料在反应箱内混合反应后通过注浆管注入注浆孔。本发明智能、高效，缩减了工期。
修复桥头病害智能装置

[发明专利]一种多功能一体化隧道三维激光扫描平台-CN202011070537.7有效
发明人：丰土根;靖守臣;张箭;宋健;张福海;张坤勇;钟小春 -专利权人：河海大学
申请日： 2020-10-09 - 公布日： 2021-11-30 - 主分类号： G01B11/24 文献下载
摘要：本发明公开了激光扫描仪技术领域的一种多功能一体化隧道三维激光扫描平台，在扫描过程中不依赖于轨道，即可实现对隧道的全方位扫描，适用于各种无轨隧道和各类地下空间结构。包括：激光扫描仪和一体化工作平台，激光扫描仪安装在支撑杆上，支撑杆通过球铰组件与一体化工作平台铰接，支撑杆上安装有距离传感器，激光扫描仪和距离传感器分别与数据处理装置电连接，数据处理装置与控制面板电连接，控制面板和所述数据处理装置固定在一体化工作平台上；一体化工作平台上设有动力系统、制动系统和多个行走轮，动力系统通过驱动行走轮进而驱动一体化工作平台实现前进或后退，制动系统为行走轮提供制动力，使一体化工作平台停在指定位置。
一种多功能一体化隧道三维激光扫描平台

[发明专利]一种适用于悬挂式深基坑工程的土体参数动态反演分析方法-CN202010607991.5有效
发明人：丰土根;张箭;乔广轩;赵怡荷;钟小春;张坤勇;张福海 -专利权人：河海大学
申请日： 2020-06-30 - 公布日： 2021-11-12 - 主分类号： E02D17/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种适用于悬挂式深基坑工程的土体参数动态反演分析方法，可循环优化反演参数并将优化后参数应用于数值模拟预测。依据现场监测情况和参数敏感性分析，确定反演目标及反演参数。针对多土层参数、多开挖步工况的多变量问题，通过计算区间影响系数，引入土层权值和开挖步权值，将多变量问题转化为单变量问题，利用最小二乘法进行区间优化分析以确定土体最优参数。本发明将基坑开挖顺序作为反分析递进顺序，对参数开展“反演‑预测‑再反演‑再预测”的循环计算分析，随开挖深度和土层数量增加不断动态反演与修正土体参数，将优化后参数应用于数值模拟预测，对比实际监测值，验证反分析方法的可行性，为悬挂式深基坑工程施工提供预警，具有较高的应用价值。
一种适用于悬挂基坑工程参数动态反演分析方法

[实用新型]一种高压开孔机-CN202022140941.9有效
发明人：袁美琴;宋新文;钟小春 -专利权人：泰达长林管道科技(江西)股份有限公司
申请日： 2020-09-26 - 公布日： 2021-11-02 - 主分类号： B26F1/16 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种高压开孔机，包括丝母套和钻杆，丝母套的内部嵌入设置有钻杆，丝母套与轴承套形成一个环形空腔用于安装轴承，丝母套两端通过螺纹连接轴承套和机座连接成一体，螺母压盖螺纹连接将丝母套连成一体，钻杆的顶端固定连接有手柄，丝母套的底端固定连接有定位铜套，机座的顶端嵌套设置有挡圈，且机座的外表面嵌套设置有护套，护套的底端嵌套设置有紧固套，护套与紧固套之间填充有密封填料，紧固套的一侧螺纹连接有截止阀。该高压开孔机，通过机座、紧固套、密封填料和截止阀的配合使用下，将机座下腔用紧固套加密封填料密封，且机座壁上装有截止阀以接入平衡管，实现稳压下开孔。
一种高压开孔机

[发明专利]一种模拟矩形顶管施工可视化试验系统-CN202110298032.4在审
发明人：梁恒辉;叶文龙;郑远松;陈松洁;莫振泽;李永运;倪小东;钟小春 -专利权人：无锡地铁集团有限公司;河海大学;中铁四局集团有限公司
申请日： 2021-03-19 - 公布日： 2021-08-27 - 主分类号： G01M99/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种模拟异型顶管施工可视化的试验装置。装置包括：透明试验土箱、异型盾构掘削支护装置、顶进动力装置、PIV数字图像处理系统。土箱为透明特制土箱，搭配挡板可实现不同深度的即有管道，内部装有透明土，并在指定位置布设荧光颗粒，在相应位置设有轻质透明塑料桩；盾构刀盘采用一个大刀盘通过齿轮系统带动四个小刀盘切削土体，切削覆盖面积达到90%；PIV数字图像技术包括：高速相机、激光发射装置、处理图像计算机。本发明通过矩形盾构机刀盘切削土体，后部采用单片机顶推装置控制掘进顶推力。在掘进过程中使用激光源发射片光照射荧光颗粒，并用高速摄像机对荧光颗粒进行实时监测，根据荧光颗粒动态流动模拟开挖情况。
一种模拟矩形施工可视化试验系统

[发明专利]考虑顶进扭矩影响的矩形顶管对临近桩基影响的评价方法-CN202110298245.7在审
发明人：郑远松;叶文龙;钟小春;李永运;姚建文;王子仪;陈洁;李猛;袁奕昕;李选兵;倪小东;何纯豪 -专利权人：中铁四局集团有限公司;河海大学;无锡地铁集团有限公司
申请日： 2021-03-19 - 公布日： 2021-08-24 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种考虑顶进扭矩影响的矩形顶管对临近桩基影响的评价方法，首先，查清顶管穿越范围地层的分布、各地层基本物理力学性质、上覆土厚度等，计算顶管的顶推力；其次，采用Mindlin解答通过积分求解顶管顶进过程中的顶推力和扭矩在桩基上引起的空间三个方向的附加应力；再次，根据弹性地基梁理论，计算附加应力作用下的桩基的附加变形和附加内力；最后，评价顶管顶进对桩基的影响。优点：本发明提供了一种快速实用的临近桩基时顶管顶进影响的评价方法。采用Mindlin解答计算顶管顶进在临近桩基上的附加应力，避免复杂的有限元方法进行三维计算分析，节省大量的计算时间；采用弹性地基梁解答不需要复杂计算即可获得临近桩基的附加变形和内力。
考虑扭矩影响矩形临近桩基评价方法

[实用新型]一种适用于寒区隧道的可调压防水板-CN202022655413.7有效
发明人：孙克国;连小良;许炜萍;刘建正;甄映州;钟小春;杨坤;郭伟;张宇;刘欢 -专利权人：青海五矿中铁公路建设管理有限公司;西南交通大学;五矿二十三冶建设集团有限公司;中铁五局集团有限公司;青海省交通规划设计研究院有限公司
申请日： 2020-11-16 - 公布日： 2021-07-20 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种适用于寒区隧道的可调压防水板，涉及隧道施工技术领域，可调压防水板包括：防水板本体以及设置在防水板本体内的多根支撑柱，防水板本体为中空结构，支撑柱沿隧道径向高度略大于防水板本体厚度，支撑柱的一端设置在防水板本体的内侧壁上，另一端设置在凹槽中紧贴初期支护，从而在防水板与初期支护之间形成过水沟槽；防水板本体内设气压监测装置，外接气压调节装置，气压监测装置和气压调节装置与控制装置连接，该防水板一方面能够降低寒区隧道围岩渗透水冻结导致的冻胀力对隧道结构的破坏；另一方面相对于传统防排水板而言，其中空结构可有效降低导热系数，从而对寒区隧道围岩具有明显的保温隔热作用。
一种适用于隧道调压防水

[实用新型]一种用于降低寒区隧道冻胀力的防排水板-CN202022454165.X有效
发明人：刘建正;钟小春;于铭钊;孙克国;杨坤;许炜萍;熊杰超;郑余朝;胡海平;侯宗豪 -专利权人：青海五矿中铁公路建设管理有限公司;西南交通大学;五矿二十三冶建设集团有限公司;中铁五局集团有限公司;青海省交通规划设计研究院有限公司
申请日： 2020-10-29 - 公布日： 2021-07-20 - 主分类号： E21D11/38 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种用于降低寒区隧道冻胀力的防排水板及其施工方法，其中防水结构包括若干防水部，防水部上间隔设置有排水部，防水部上位于排水部间的位置处间隔设置有承力部；所述排水部为相互平行的沟槽状结构，排水部的底面与二次衬砌相平行，排水部沿隧道环形设置；所述防水部为层状结构，防水部的底面与二次衬砌贴合，防水部的上侧与排水部底面相平行，防水部的横截面形状相同；承力部为若干相互平行的实心柱状结构。本实用新型通过上述结构，能够解决现有技术中隧道内衬砌中容易因冻胀造成结构破坏的问题，结构简单，实用性强，可靠性好。
一种用于降低隧道冻胀力排水