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[发明专利]一种不开槽施工土拱效应模拟试验装置及试验方法-CN202211066376.3有效
发明人：董顺 -专利权人：中国长江三峡集团有限公司
申请日： 2022-09-01 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：一种不开槽施工土拱效应模拟试验装置及试验方法，不开槽施工土拱效应模拟试验装置，包括：土箱，土箱用于填充土，以模拟埋地管道所受的土压静荷载；试验管，沿水平方向设置在土箱内，用于模拟埋地管道；套管，沿水平方向设置在土箱内，且试验管穿插于套管内；套管内壁与试验管外壁间的间隙用于模拟埋地管道与不开槽施工掘进所产生的孔洞间的非均匀间隙；传感器组件，用于获取试验管的管周土压力分布以及试验管管身内外壁的应变分布；套管移出机构，用于将套管移出土箱，以模拟不开槽施工中由于管道与孔洞间不均匀间隙所诱发的土拱效应。通过实施本发明，可解决现有模拟试验装置无法准确模拟不开槽施工中的土拱效应的问题，并可准确获取管顶覆土位移场及相关土拱参数。
一种开槽施工效应模拟试验装置试验方法

[发明专利]一种盾构掘进周围地层变形及加固范围确定方法-CN202111195490.1有效
发明人：孟凡衍;陈仁朋;宋旭;吴怀娜;程红战;刘源 -专利权人：湖南大学
申请日： 2021-10-14 - 公布日： 2021-12-24 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：包括：确定隧道顶部位置的地层变形；确定隧道上方摩擦拱高度，然后根据端承拱厚度与摩擦拱的关系确定相对应的端承拱效应；确定端承拱、摩擦拱初始应力及隧道开挖完成后的地层应力；确定端承拱、摩擦拱回弹变形量；确定隧道中心线处的地层变形本发明基于组合拱模型将由于隧道开挖引起土拱效应导致的地层应力变化结合到地层变形计算的过程中，在进行盾构掘进地层变形评估预测中考虑了土拱效应的影响；并且对土拱进行处理防止地层产生过大变形，加固土拱松动区并防止土拱坍塌
一种盾构掘进周围地层变形加固范围确定方法

[发明专利]一种新型的悬臂桩土拱效应的测试方法-CN201410100139.3无效
发明人：吕振利;孙金山;左昌群;郭鸿俊;李堰洲 -专利权人：华侨大学
申请日： 2014-03-18 - 公布日： 2014-06-11 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种新型的悬臂桩土拱效应的测试方法，将悬臂桩的土拱效应问题简化为二维平面应变问题，选取地面下一定深度的单位厚度土层进行分析；在二维平面计算模型的基础上对桩后土拱形成和失效机制进行研究，建立桩土相互作用的颗粒流模型；通过数值模拟试验，分析随着土体位移的增大桩后土拱的形成过程以及影响因素；采用非连续变形的颗粒流方法，分析土拱效应的失效过程以及影响因素。本发明提供的一种新型的悬臂桩土拱效应的测试方法，简化了悬臂桩桩间土的稳定性影响因素，丰富了悬臂桩桩间土稳定性方面的研究，增加了现有相应技术的理论知识，补充了当前国内的空白，具有推广意义。
一种新型悬臂桩土拱效应测试方法

[发明专利]一种基于渗流作用的被动桩土拱效应试验方法-CN201710570451.2有效
发明人：向先超;宋伯石 -专利权人：中国地质大学(武汉)
申请日： 2017-07-13 - 公布日： 2019-11-15 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于渗流作用的被动桩土拱效应试验方法，包括以下步骤：制备土样；设计桩间距，并设置位移计；模拟被动桩桩土作用环境，并在土样中埋设压力盒或渗压计；模拟滑坡推力，建立水循环系统模拟渗流，并通过压力盒、位移计和渗压计分别监测土样的各处应力、位移以及孔隙水压力变化，建立土样内部应力场、表面位移场和渗流场；改变土样的水环境；改变试验箱中模拟桩的类型、形状、尺寸以及桩间距；更换土样，探究不同环境下的土拱效应本发明首次通过模拟在无水、饱水、渗流条件下土拱形成、发展、失效过程，揭示了在土拱效应中水土作用的机理，丰富了基坑支护和斜坡防治等方面的研究，补充了现有土拱效应在渗流作用下的相关方面理论。
一种基于渗流作用被动桩土拱效应试验方法

[发明专利]一种基于三向土拱效应的柔性管道上覆土压力预测方法-CN201810744873.1有效
发明人：周敏;杜延军;王非 -专利权人：东南大学
申请日： 2018-07-09 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G06F17/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于三向土拱效应的柔性管道上覆土压力预测方法，属于地下空间工程领域。该预测方法通过对地基不均匀沉降在管道上覆土体中引发的土拱效应进行计算分析，利用刚体极限平衡理论，建立管道上覆土压力预测公式，从而计算得到埋地柔性管道在地基不均匀沉降下的上覆土压力。本发明提供的基于三向土拱效应的柔性管道上覆土压力预测方法，为埋地柔性管道在地基不均匀沉降下上覆土压力的计算提供了一种安全保守的设计方法。
一种基于效应柔性管道上覆土压力预测方法

[发明专利]研究外部荷载对盾构隧道土拱效应影响的试验装置及方法-CN202210230851.X有效
发明人：梁禄钜;丁智;魏纲;徐长节 -专利权人：浙大城市学院
申请日： 2022-03-08 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种研究外部荷载对盾构隧道土拱效应影响研究的试验装置及方法。试验装置包括试验箱、模型隧道和控制模块。模型隧道由多环相互咬合，且可以发生相对运动的管片拼装而成。控制模块由一组减速电机和一根变截面导杆组成，变截面导杆插入模型隧道内部，可使模型隧道的直径减小，造成地层损失从而产生土拱效应；通过土样表面的钢板和质量块施加外部荷载，实现不同荷载作用位置、作用范围、作用大小等外部荷载工况对盾构隧道土拱效应及土压力变化的影响；通过改变实验土样中砂性土及橡胶颗粒的配比，可以研究不同地层软硬程度下外部荷载对盾构隧道土拱效应的影响，从而为实际工程提供借鉴。
研究外部荷载盾构隧道效应影响试验装置方法

[发明专利]基于模型试验和莫尔库伦理论的桩承式路堤土拱效应分析方法-CN201710396793.7有效
发明人：庄妍;刘奂孜;崔晓艳;梁栋;雷国辉 -专利权人：河海大学
申请日： 2017-05-31 - 公布日： 2020-04-21 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了基于模型试验和莫尔库伦理论的桩承式路堤土拱效应分析方法，主要步骤是先通过三轴试验测定桩承式路堤土拱效应研究模型试验所用填料的大小主应力，之后绘制填料的莫尔应力圆并确定路堤填料的强度包络线，再通过桩承式路堤土拱效应研究模型试验测得路堤中软土上方不同高度处路堤填料竖直向与水平向的应力，并在正应力‑剪应力坐标系中做出相应的摩尔应力圆，根据摩尔应力圆与强度包络线的关系判断路堤填料是否处于极限平衡状态，根据填料所处的竖直向与水平向的应力，判断填料处于何种应力状态，再通过软土上方填料土压力系数随路堤高度分布曲线，根据Hewlett and Randolph(1988)土拱理论可以得到土拱内外拱的高度，并做出土拱轮廓线。
基于模型试验莫尔库伦理论桩承式路堤效应分析方法

[实用新型]一种三维土拱效应的试验装置-CN202220188913.0有效
发明人：岳岩松;金宗伟;朱张林;李禹聪;杨硕 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-01-24 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种三维土拱效应的试验装置，涉及土拱效应技术领域，包括底座，以及固定连接在底座顶部的十字槽架，底座上安装有驱动机构；十字槽架的顶部固定连接有模型箱，模型箱的内部安装有土压力盒，底座的顶部转动连接有螺纹杆螺纹杆的外侧壁通过螺纹连接有活动门；本实用新型通过驱动机构、传动齿轮、螺纹杆、模型箱、活动门和挡板的配合使用，在进行试验时，通过驱动驱动机构工作，带动传动齿轮转动，通过螺纹杆带动活动门上下移动，使得挡板上下移动，从而使得模型箱内的土压力盒检测到土拱效应的数据，操作简便快捷，节约了调节挡板的时间，减轻了人员的负担，并且移动过程缓慢，提高了检测土拱效应的准确性。
一种三维效应试验装置

[发明专利]一种模拟动力土拱效应退化规律的试验系统-CN201810379579.5在审
发明人：宫全美;程茜;毕宗琦 -专利权人：同济大学
申请日： 2018-04-25 - 公布日： 2018-11-06 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明涉及一种模拟动力土拱效应退化规律的试验系统，由加载设备、观测设备、测试设备及调节设备组成，加载设备控制对调节设备进行加载载荷，观测设备设置在调节设备的一侧，测试设备进行试验测试。与现有技术相比，本发明能够完善动力土拱效应的试验，实现不同程度土拱效应、应力场和位移场的同时观测，以及实现不同因素水平的变化。提高了试验精度又保持了操作的便捷性。
土拱效应调节设备测试设备观测设备加载设备试验系统退化应力场和位移场加载载荷试验测试因素水平便捷性试验观测

[发明专利]一种土拱效应模拟试验装置及试验方法-CN201710298332.6有效
发明人：刘华 -专利权人：泉州开云网络科技服务有限公司
申请日： 2017-05-01 - 公布日： 2019-09-27 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明涉及一种土拱效应模拟试验装置，包括试验箱和升降装置，试验箱箱底设置沉降单元板和非沉降单元板；升降装置包括升降动力装置、顶管平台板、顶管；顶管平台板由升降动力装置升起或降落；顶管用于升起和降落沉降单元板与现有技术相比，本发明能够模拟多种工况下的结构物回填土的土拱效应，可以模拟结构物基础在大变形下的土拱效应。
一种效应模拟试验装置试验方法

[发明专利]动循环荷载下桩网结构荷载分担试验装置及其试验方法-CN202211527171.0有效
发明人：张崇磊;王沛宇;苏立君;刘兴;包一丁;单源椿 -专利权人：中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所
申请日： 2022-12-01 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： E02D1/00 文献下载
摘要：本发明公开了动循环荷载下桩网结构荷载分担试验装置及其试验方法，通过对桩网结构路堤模型施加竖向动荷载，桩土差异沉降控制单元控制承载板的升降，模拟桩间土与桩的差异沉降，进而形成土拱结构和格栅拉膜效应；循环荷载加载结束后对桩网结构路堤模型侧面的剖面变形标志点和桩网结构路堤模型内部格栅的破坏形态进行测量本发明用于开展不同初始工况的循环加载桩网结构模型试验，查明动力土拱结构形态的演变，划分动力土拱损伤阶段；进一步描述动荷载下土拱损伤过程垫层拉膜的形态和拉力分布，探明不同循环条件下土拱效应和格栅拉膜效应的耦合作用机制
循环荷载下桩网结构分担试验装置及其试验方法

[实用新型]测量重叠隧道土拱效应的活动门装置-CN202020357272.8有效
发明人：封坤;有智慧;蒲东均;李坤哲;陈健;张冀;徐凯;杨仁杰 -专利权人：西南交通大学;广州地铁设计研究院股份有限公司
申请日： 2020-03-18 - 公布日： 2020-11-24 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本实用新型提供一种测量重叠隧道土拱效应的活动门装置，包括箱体、活动门、隧道模型和三维扫描仪，其中，所述活动门水平设置在所述箱体内，所述活动门上设置有若干土压力盒，所述活动门的上表面和所述箱体围成的空间用于容纳土体，所述隧道模型设置在所述土体内；所述活动门能够移动；所述活动门的移动能够使所述土体塌落，所述土压力盒能够测量所述土体竖向的土压力；所述三维扫描仪设置在所述箱体内并位于所述活动门的下面，所述三维扫描仪能够测量所述土体形成土拱效应的拱轴线利用该活动门装置能够实现对重叠隧道的不同宽度的空间所产生的土拱效应进行试验。
测量重叠隧道效应活动装置

[发明专利]一种管幕或管棚承载松动土压力计算方法-CN202310479348.2在审
发明人：何志伟;刘朝阳;李树良;魏元津;杨侠;毕元甲;吴圣智;李勋;梁尔斌 -专利权人：中铁十四局集团隧道工程有限公司;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： 2023-04-25 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种管幕或管棚承载松动土压力计算方法，涉及轨道交通工程技术领域，包括：计算松动区内任意x处侧向土压力系数，得到下层土拱x水平向上任意一点处与土拱边缘拱脚处竖向应力的关系式；考虑土体粘聚力对土拱效应的影响，利用太沙基松动土压力模型，对抛物线状土体微分，得到下层拱松动土压力的计算公式；将最下层拱等效为三铰拱模型，确定土拱的拱高及最上层拱的位置，计算土拱的影响深度及拱顶处松动土压力数值。本发明通过建立多层抛物拱理论模型，求得土拱松动土压力数值，能够获得精确的土压力，提高地下工程结构尺寸设计的精准度。
一种承载松动压力计算方法

[发明专利]测量重叠隧道土拱效应的活动门装置及试验方法-CN202010193579.3在审
发明人：封坤;有智慧;蒲东均;李坤哲;陈健;张冀;徐凯;杨仁杰 -专利权人：西南交通大学;广州地铁设计研究院股份有限公司
申请日： 2020-03-18 - 公布日： 2020-07-03 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明提供一种测量重叠隧道土拱效应的活动门装置及试验方法，活动门装置包括箱体、活动门、隧道模型和三维扫描仪，其中，所述活动门水平设置在所述箱体内，所述活动门上设置有若干土压力盒，所述活动门的上表面和所述箱体围成的空间用于容纳土体，所述隧道模型设置在所述土体内；所述活动门能够移动；所述活动门的移动能够使所述土体塌落，所述土压力盒能够测量所述土体竖向的土压力；所述三维扫描仪设置在所述箱体内并位于所述活动门的下面，所述三维扫描仪能够测量所述土体形成土拱效应的拱轴线利用该活动门装置及试验方法能够实现对重叠隧道的不同宽度的空间所产生的土拱效应进行试验。
测量重叠隧道效应活动装置试验方法

[发明专利]一种基于拱效应理论的边坡稳定性范围确定方法-CN202110296989.5在审
发明人：杨可;宋子岭;崔宏伟;张凯 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2021-03-19 - 公布日： 2021-07-02 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于拱效应理论的边坡稳定性范围确定方法，包括将坡脚最不利原生层面裂隙作为其潜在滑面，采场边坡近似于竖直状态，把基坑放坡与台阶影响当作其安全储备；把边坡的下滑分力视为均布荷载；拱轴线形状近似等化成抛物线，两个支撑拱脚净距作为其跨度；支撑拱脚宽度与拱圈厚度的关系图。本发明的基于拱效应理论的边坡稳定性范围确定方法基于土拱效应理论，经过土拱效应数学模拟计算，进而得出边坡的最大滑塌高度。
一种基于效应理论稳定性范围确定方法

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