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[发明专利]基于弹性波法的盾构隧道壁后同步注浆体三维检测装备-CN202111485214.9有效
发明人：王旌;陈迪杨;李利平;魏光宾;巴兴之;江浩;孙子正;王建波 -专利权人：山东大学;山东大学（齐河）新材料与智能装备研究院
申请日： 2021-12-07 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： E21D9/06 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于弹性波法的盾构隧道壁后同步注浆体三维检测装备，包括环形支撑架、弹性波检测装置、控制器、传动机构和驱动机构，环形支撑架上设置有用于连接盾构机的连接件，所述弹性波检测装置可移动设置于环形支撑架上；控制器控制所述驱动机构的动作，所述驱动机构提供动力，通过所述传动结构，使所述弹性波检测装置，按照所述控制器设置的运动模式，沿所述环形支撑架进行圆周运动，对盾构壁后同步注浆体进行三维检测。
基于弹性盾构隧道同步注浆体三维检测装备

[发明专利]一种隧道施工过程中自动降雾除尘降温系统及方法-CN201810049883.3有效
发明人：李利平;张琦;刘洪亮;周宗青;宋曙光;闫章程;秦承帅;巴兴之 -专利权人：山东大学;山东省路桥集团有限公司
申请日： 2018-01-18 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： E21F5/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种隧道施工过程中自动降雾除尘降温系统及方法，系统包括导水总管道、导水管道、传感器、阀门、雾化装置、制冷装置、出水口、管卡，其中，所述导水管道沿隧道拱顶全轮廓布设，管道由管卡固定于隧道内壁，每隔3‑5米设置一圈导水管道。导水管道每处出水口处均安装雾化装置，所述雾化装置使导水管道中的水转化为雾化状态，进行降雾除尘，提高除尘效果，并于导水总管道适当位置安装制冷装置，所述制冷装置使导水管道中的水降温喷出，提高降温效果。每圈导水管道均设置一个传感器，分别控制每一圈阀门，实现时时自动分区域除尘及降温。本发明解决了在隧道施工作业过程中洞内高温及高粉尘浓度的问题。与前任研究相比，具有安装简便、自动化感应、集除尘及降温于一体等优点。
一种隧道施工过程自动除尘降温系统方法

[发明专利]一种城市复杂地质地表-钻孔联合探测装置、系统及方法-CN202310085292.2在审
发明人：王旌;于啸;杨书生;渠述锋;巴兴之;刘托;郝宝锋;江浩;谭飞;郭玉鹏 -专利权人：山东大学;济青高速铁路有限公司
申请日： 2023-02-01 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： G01V11/00 文献下载
摘要：本发明属于工程勘察技术领域，提供了一种城市复杂地质地表‑钻孔联合探测装置、系统及方法。该方法包括获取溶洞空间位置信息；根据溶洞空间位置信息，确定靶向钻孔点位，开展钻孔成像探查；若探查结果为干溶洞，采集溶洞内粉尘浓度，根据预先建立的粉尘浓度‑补光强度关联机制，调整补光强度，获取溶洞内图像和溶洞边界点坐标信息，构建溶洞边界模型；若探查结果为充水溶洞，采集溶洞内悬浮介质浓度，根据预先建立的浑浊度‑激光波长衰减关联机制，调整激光波长，获取溶洞内图像和溶洞边界点坐标信息，构建溶洞边界模型；若探查结果为淤泥质溶洞，确定溶洞边界点坐标信息，构建溶洞边界模型。本发明能够在城市复杂环境下对进行溶洞精细化探查。
一种城市复杂地质地表钻孔联合探测装置系统方法

[发明专利]一种盾构机用复合地层识别系统、盾构机及方法-CN202110970018.4有效
发明人：王旌;房忠栋;杨为民;门燕青;李利平;巴兴之;陈迪杨;韩义哲 -专利权人：山东大学;济南轨道交通集团有限公司
申请日： 2021-08-23 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种盾构机用复合地层识别系统、盾构机及方法，包括：振动监测装置：用于安装在盾构机刀盘的辐板上，能够监测刀盘的振动信息；无线信号接收装置：用于安装在盾构机螺旋出土器的进渣侧位置，无线信号接收装置与振动监测装置无线连接，能够接收振动监测装置监测得到的振动信息。电刷滑环：用于设置在盾构机螺旋出土器的出渣侧位置，电刷滑环与第一线缆的一端固定，第一线缆的另一端与无线信号接收装置连接，信号线能够与螺旋出土器的螺旋轴固定，监控终端：监控终端通过第二线缆与电刷连接，电刷与电刷滑环接触，采用本发明的系统实现了盾构过程中的超前地质预报。
一种盾构复合地层识别系统方法

[发明专利]一种恒定速度钻进装置及评判地层的方法-CN202111093198.9有效
发明人：石少帅;刘正好;路杰;李利平;巴兴之;李咸森;韩义哲;熊逸凡 -专利权人：山东大学
申请日： 2021-09-17 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： E21B3/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种恒定速度钻进装置及评判地层的方法，属于地质勘察技术领域，其技术方案为：包括钻杆和推进机构，所述推进机构包括与钻杆轴线平行的推进丝杆，推进丝杆连接推进螺母座；所述钻杆与推进螺母座固定，钻杆周向均匀布置多个与推进螺母座滑动连接的导向轴；所述推进丝杆连接动力源，动力源驱动推动丝杆旋转以使螺母座带动钻杆沿导向轴移动。本发明通过获取钻孔信息并基于深度学习算法进行处理，能够实现有效判层，且实现了钻进速度定量化。
一种恒定速度钻进装置评判地层方法

[发明专利]盾构智能识别检修换刀机器人及方法-CN202211329956.7在审
发明人：王旌;于啸;房忠栋;张延欢;刘洪亮;巴兴之;张益杰;韩义哲;张雅铭 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-10-27 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： B25J5/02 文献下载
摘要：本发明公开了盾构智能识别检修换刀机器人及方法，属于隧道掘进施工技术领域，包括固定设置的导轨，导轨顶部和基座滑动连接，基座端部与转向装置转动连接，转向装置与伸缩臂转动连接，以带动伸缩臂在竖直与平行刀盘平面内转动；所述伸缩臂与机械手滑动连接，机械手可夹持刀具，且机械手固定设置图像采集装置以采集刀具图像，以对刀具磨损状况进行分析。该机器人结合数字摄影测量技术，对刀具磨损情况进行检测，并采用机械手换刀，实现刀具检测与更换的自动化全过程，保证操作人员安全，提高检修效率，降低施工过程成本；可以解决现有技术中刀具磨损检测耗时长、精确度低、检修不连贯、换刀风险大等问题。
盾构智能识别检修机器人方法

[发明专利]一种地铁隧道全时段智能监测装备与方法-CN202110356144.0有效
发明人：王旌;刘正好;石少帅;门燕青;李术才;宋曙光;巴兴之;房忠栋;张益杰;熊逸凡 -专利权人：山东大学;济南轨道交通集团有限公司
申请日： 2021-04-01 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： G01D21/02 文献下载
摘要：本公开提供了一种地铁隧道全时段智能监测装备与方法，包括行走小车、数据处理系统和无线传输系统，所述行走小车上设置有摄像机、多源激光扫描仪、多源热红外分析仪、声波探测仪和气体浓度监测仪；行走小车上设置有能够与地铁车厢可拆卸连接的连接件；数据处理系统，被配置为接收摄像机、多源激光扫描仪、多源热红外分析仪、声波探测仪和气体浓度监测仪采集的数据，并进行处理，获取实时隧道真实画面状况、实时隧道拱顶沉降情况、实时隧道基地隆起状况、实时隧道不良地质声波反馈和实时隧道内危险气体浓度，通过所述无线传输系统传输给控制中心。
一种地铁隧道时段智能监测装备方法

[发明专利]一种伺服式复合土压平衡微型盾构装置及工作方法-CN202011124211.8有效
发明人：王旌;熊逸凡;张西斌;李利平;李术才;姜成岭;房忠栋;何敬源;姜海龙;巴兴之 -专利权人：山东大学;山东高速集团有限公司
申请日： 2020-10-20 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： G09B25/02 文献下载
摘要：本公开提供一种伺服式复合土压平衡微型盾构装置及工作方法，涉及掘进模拟设备领域，包括试验机、配合试验机的升降机构，试验机的刀盘配合顶推机构，获取刀盘前方掌子面土体压力，对刀盘转速、顶推速度和试验机升降进行调节，以维持刀盘前方土体与试验机土压平衡仓内的压力平衡，配置微型盾构装置，模拟实际盾构机的顶紧、切削土体、出土等施工过程，并对刀盘运行、顶推速度和相对高度进行调节，以维持刀盘前方土体与试验机土压平衡仓的压力平衡，达到减少前后顶推和上下升降阻力的目的，更好的适应不同的模型土体。
一种伺服复合压平微型盾构装置工作方法

[发明专利]一种盾构隧道地质评价用气动触发装置及方法-CN202011123012.5有效
发明人：李利平;熊逸凡;薛志超;王旌;李术才;陈鲁川;巴兴之;房忠栋;陆由付;张益杰 -专利权人：山东大学;山东高速集团有限公司
申请日： 2020-10-20 - 公布日： 2021-11-19 - 主分类号： G01V1/133 文献下载
摘要：本公开提供一种盾构隧道地质评价用气动触发装置及方法，涉及隧道施工探测领域，包括在盾尾沿环向布置的多个锤击机构，每个锤击机构均通过供气机构接入气源，锤击机构包括气锤、配合气锤的动力气室和复位弹簧，气锤滑动安装在盾尾壳体的开孔上，动力气室连通供气机构，配合复位弹簧改变驱动气锤运动以改变气锤与盾尾的相对位置，通过以盾构机内部的气源作为激震机构的动力源，并配合供气机构接通气源与锤击机构，气压触发直接使用盾构内部的气源进行补给，实现等压操作，既保证了冲击力度，又保证了其间断瞬发，满足隧道内超前探测的激发地震波的需求。
一种盾构隧道地质评价气动触发装置方法

[发明专利]一种定量钻进装置及方法-CN202110843790.X在审
发明人：王旌;刘正好;李咸森;李利平;巴兴之;路杰;韩义哲;熊逸凡 -专利权人：山东大学
申请日： 2021-07-26 - 公布日： 2021-11-12 - 主分类号： E21B7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种定量钻进装置及方法，其技术方案为：包括壳体、旋转运动机构、直线运动机构，壳体内部安装用于钻进过程消耗能量的功率计；旋转运动机构与传动杆的一端相连，传动杆垂直穿过移动件中心，在旋转运动机构的作用下传动杆能够相对移动件旋转；所述旋转运动机构安装有用于获取传动杆扭矩信息的动态扭矩传感器；直线运动机构安装于壳体内，所述移动件一侧安装有用于获取钻进时压力信息的动态压力传感器；直线运动机构通过移动件连接传动杆，在直线运动机构的作用下移动件能够带动传动杆沿壳体长度方向上移动。本发明能够实现钻进压力、扭矩、转速的定量化，能够快速有效反应地层变化。
一种定量钻进装置方法

[发明专利]一种智能双液注浆泵及工作方法-CN202010211197.9有效
发明人：王旌;张益杰;石少帅;孙尚渠;房忠栋;巴兴之;熊逸凡;刘正好;王凯 -专利权人：山东大学
申请日： 2020-03-20 - 公布日： 2021-10-29 - 主分类号： F04B1/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种智能双液注浆泵及工作方法，包括动力件，所述动力件与动力输出轴连接，动力输出轴分别与第一多档变速器及第二多档变速器连接，作为第一多档变速器和第二多档变速器的动力输入轴，第一多档变速器通过第一曲轴传动机构与设置在第一浆缸内的第一活塞连接，第二多档变速器通过第二曲轴传动机构与设置在第二浆缸内的第二活塞连接，第一多档变速器和第二多档变速器能够分别驱动第一活塞和第二活塞在第一浆缸和第二浆缸内运动，第一浆缸和第二浆缸均设置有进浆管和出浆管，本发明的注浆泵能够实现对浆液的精准控制。
一种智能双液注浆泵工作方法

[发明专利]一种搭载于盾构机的不良地质探测系统及方法-CN201911115186.4有效
发明人：李利平;王凯;王旌;孙尚渠;熊逸凡;宋曙光;巴兴之;张益杰;刘正好;房忠栋 -专利权人：山东大学
申请日： 2019-11-14 - 公布日： 2021-10-29 - 主分类号： G01V1/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种搭载于盾构机的不良地质探测系统及方法，包括：自动化激发装置，环向布置于盾构机中盾，对中盾预留孔施加击打；二维光纤检波器，沿着盾构区间的掘进方向，在盾构管片上环向布置，对击打后的波形信号进行检测；数据采集模块，采集二维光纤检波器的信号，采集的数据信号传送到数据处理主机，数据处理主机根据接收到的探测信号，确定掌子面前方的地质构造，并且确定其位置。能够快速较精确获取盾构施工前方的不良地质信息，基本不受外界环境的影响。
一种搭载盾构不良地质探测系统方法

[发明专利]一种用于岩溶管道动水封堵的注浆材料、制备方法及应用-CN202010982649.3有效
发明人：李利平;张益杰;左志武;王旌;李术才;陈鲁川;王凯;巴兴之;胡超;何敬源;房忠栋 -专利权人：山东大学;山东高速集团有限公司
申请日： 2020-09-17 - 公布日： 2021-10-12 - 主分类号： C04B28/34 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于岩溶管道动水封堵的注浆材料、制备方法及应用，所述用于岩溶管道的堵水填充材料的具体组分及质量配比为：轻烧氧化镁37‑64份、磷酸二氢钾24‑60份、粉煤灰0‑30份、膨润土4‑6份、水95‑105份、水玻璃0‑3份，羟丙基甲基纤维素0.1‑0.2份，硼砂2‑5份,聚丙基酰胺0‑0.4份，本发明的堵水填充材料凝固和硬化时间短，界面附着力高，满足了大流量岩溶管道的封闭需求。
一种用于岩溶管道水封材料制备方法应用

[发明专利]一种搭载于盾构机刀盘-内置聚焦式电法探水系统及方法-CN201911113873.2有效
发明人：李术才;王凯;李利平;巴兴之;王旌;孙尚渠;石少帅;宋曙光;张益杰;刘正好 -专利权人：山东大学
申请日： 2019-11-14 - 公布日： 2021-10-08 - 主分类号： G01V3/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种搭载于盾构机刀盘‑内置聚焦式电法探水系统及方法，包括：电极系、电极伸缩装置和激发极化探测仪器，所述电极伸缩装置前端与电极系尾部安装有压力传感器，在测试中，通过压力的数值间接反映电极系与土层的贴合情况，并在判断测量电极及供电电极接触状态良好后，对激发极化参数数据进行采集，实时探查盾构机前方赋存水体灾害源。本公开提出了一种盾构搭载的盾构机刀盘‑内置聚焦式电法探水系统，实现了盾构机与激发极化超前探测仪器的搭载集成，不干扰盾构施工，自动化程度高。
一种搭载盾构机刀盘内置聚焦式电法探水系方法

[发明专利]浅层空腔类灾害源精细化探测成像装置与方法-CN201911113869.6有效
发明人：石少帅;刘正好;李利平;王旌;孙尚渠;张益杰;巴兴之;熊逸凡;宋曙光;王凯 -专利权人：山东大学
申请日： 2019-11-14 - 公布日： 2021-07-27 - 主分类号： G01V8/10 文献下载
摘要：本公开提供了一种浅层空腔类灾害源精细化探测成像装置与方法。其中，该装置包括可伸缩探管，探管的一端通过方向驱动机构与探测终端，另一端与支架相连；探管内穿设有电缆，电缆一端与探测终端相连，另一端与数据处理终端相连；探测终端包括同步工作的激光点云扫描模块和钻孔数字成像模块，激光点云扫描模块包括可调激光波长的激光光源，其用于根据空腔类灾害源含水情况及充水环境清晰度来调节激光光源发出的激光波长，进而获取空腔类灾害源的三维点云数据并传送至数据处理终端；钻孔数字成像模块用于同步获取空腔类灾害源的岩壁结构面岩体图像并传送至数据处理终端。
空腔灾害精细探测成像装置方法

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