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全断面隧道掘进装备载荷建模与数字化设计关键技术及应用
"本项目属工程装备设计制造技术领域。我国是地下施工最多，全断面隧道掘进装备需求量最大和发展速度最快的国家。由于引进装备不适应我国复杂多变的地质情况，导致可靠性差，严重影响施工效率与效益，因此亟需发展相关设计技术并自主研制。掘进装备的关键核心部件是刀盘，缺少地质适应性好与可靠性高的刀盘设计技术是困扰掘进装备自主研制的瓶颈问题。项目组围绕国家重大隧道工程需求，攻克了刀盘地质适应性与高可靠性设计关键技术，促进了我国掘进装备自主设计能力跨越式发展。 本项目技术发明一为提出了广谱地质适应性掘进载荷建模新理论。创建了掘进装备总载荷预测模型，突破了现有建模理论仅适用于单一地质的局限性，降低了总载荷预测误差，为刀盘地质适应性与高可靠性设计提供了载荷条件；本项目技术创新二为发明了软土类刀盘地质适应性设计新技术。建立了掘进装备刀盘高精度参数化建模新方法，实现了复杂地质条件下掘进过程全物理仿真及刀盘结构强度优化设计，突破了刀盘轻量化设计关键技术，降低了设计制造成本；本项目技术创新三为发明了硬岩类刀盘高可靠性设计新技术。提出了随机动态载荷作用下刀盘强度设计方法“
天津大学
2021-04-10
隧道含水构造等不良地质超前预报定量识别及突水 灾害治理技术体系
针对隧道施工中频发的突水灾害预测与控制难题，提出了隧道前方含水量 定性定量识别方法，研发了复合激电仪预报设备，建立了地质综合超前预报体 系。攻克了突涌水治理中导水通道高分辨率探查技术难题，研发了高早强富水 破碎岩体注浆加固堵水材料与硅胶注浆材料，针对富水断层破碎带、节理裂隙、 岩溶管道及孔隙微裂隙涌水，提出了 4 种关键治理技术及新工艺；建立了以物 探为先导，新型材料与特种工艺为手段，围岩安全控制为目标的突涌水综合治 理实用技术体系，成果获得国家科技进步二等奖和省科技进步一等奖。 该技术先后在在青岛胶州湾海底隧道、湖北沪蓉西高速公路、宜万铁路、 北京地铁奥运支线、大庆至广州高速公路、三峡翻坝公路、宜巴高速公路、山 西灵山高速公路及江边电站引水隧洞等工程中得到了应用，取得了显著经济社 会效益。
山东大学
2021-04-13
一种高速公路隧道群照明系统控制系统和控制方法
本发明公开了一种高速公路隧道群照明系统控制系统和控制方法，该系统包括设置在各个基本控制单元里相邻下游隧道进口端和相邻上游隧道出口端的照明灯具、车辆检测计、洞外亮度检测仪和模糊逻辑控制模块，将交通流参数Q?V作为模糊逻辑控制模块的第一个输入参数，将洞外亮度L作为模糊逻辑控制模块的第二个输入参数，模糊逻辑控制模块内预设相邻隧道间距D作为第三个输入参数，经过模糊逻辑控制模块内预设的逻辑进行推理后输出照明强度等级R，通过该照明强度等级R控制相邻上游隧道出口照明和相邻下游隧道入口照明；本发明的照明控制系统和方法充分考虑了隧道群相邻隧道间距对照明控制的影响，既节省了隧道照明的电力消耗，又获得了更佳的照明效果。
西南交通大学
2018-09-18
基于交叠四发射线圈的电缆隧道巡检机器人无线充电系统
本实用新型公开了一种基于交叠四发射线圈的电缆隧道巡检机器人无线充电系统，包括发射单元、 接收单元和 ZigBee 通信模块，其中，发射单元中的发射线圈为 4 个设于同一平面的相互串联的等大圆 形线圈，各圆形线圈的圆心围成正方形，且各圆形线圈彼此部分交叠；发射单元中的第一控制器和接收 单元中的第二控制器通过 ZigBee 通信模块进行无线连接。本实用新型采用交叠四发射线圈结构，通过 降低发射线圈边缘的磁场来增强交叠区域磁感应强度，从而减小磁场泄露
武汉大学
2021-04-14
秦岭终南山深埋特长公路隧道2号竖井下洞群建造关键技术
本项成果突破传统公路隧道建造理论瓶颈和技术制约。通过深埋长大公路隧道竖井下洞群安全高效建造理论研究、实用技术和工程应用等创新，在深埋多次跨越既有隧道安全高效建造关键技术方面取得开创性突破，形成了特色鲜明的深埋长大公路隧道安全高效建造技术体系。项目通过中国岩石力学与工程协会鉴定达到国际先进水平，并获得陕西省科技进步一等奖。
西安科技大学
2021-04-11
一种基于光纤电流传感器的隧道超前探测装置及其探测方法
本发明公开了一种基于光纤电流传感器的隧道超前探测装置及 探测方法，该系统由恒流源、电压表、激光光源、光纤电流传感器和 锚杆构成。在全断面隧道掘进机(Tunnel-Boring-Machine，TBM)的掘进 部分通以恒定的电流 I，分别在刀盘的后方和护盾的后方使用光纤缠绕 一圈，利用光纤电流传感器可以获知刀盘、护盾、TBM 后方保障装备 上的电流大小，再进一步测量护盾上的电压计算地质体的视电阻，来 判断地质体的含水量和岩石类别。与传统隧道电流超前探测方法相比， 省去了大量的预绝缘工作。
华中科技大学
2021-04-14
一种垂直磁各向异性磁性隧道结单元测试系统及测试方法
本发明提供了一种垂直磁各向异性磁性隧道结单元测试系统， 包括探针测量平台，探针测量平台的两个探针前端分别加在 MTJ 单元 的上下电极，两个探针的后端分别连接电源测量模块的高低电平输出 端口；带铁芯绕组线圈固定在 MTJ 单元的空间正上方，绕组线圈电源 的正负极接带铁芯绕组线圈的两端；计算机测试平台控制绕组线圈电 源向带铁芯绕组线圈提供不同的电压，并控制电源测量模块产生电压 激励信号以获取电流响应信号，根据电压激励信
华中科技大学
2021-04-14
一种基于双路电流平衡及隧道掘进机的地质超前探测方法
本发明公开了一种基于双路电流平衡及隧道掘进机的地质超前探测方法，其包括以下步骤：(1)提供位于待测地质体内的隧道掘进机及光纤电流传感器，所述隧道掘进机包括护盾、刀盘及连接所述护盾及所述刀盘的主驱动轴承；所述光纤电流传感器缠绕在所述主驱动轴承上，其用于测量流经所述主驱动轴承的电流值；(2)提供双路恒流源，所述双路恒流源的两路电流同时分别施加于所述护盾及所述刀盘；(3)调节两路电流的大小，使所述光纤电流传感器的示数保持为0；(4)根据电压与电流的关系分别计算出所述隧道掘进机的侧向地质体及前方地质体的视电阻率，进而依据计算结果分别分析所述侧向地质体及所述前方地质体的地质状况。
华中科技大学
2021-04-14
超快扫描隧道显微镜并捕捉到极化子动力学行为
成功研制出国内首台超快扫描隧道显微镜，实现飞秒级时间分辨和原子级空间分辨，并捕捉到金属氧化物表面单个极化子的非平衡动力学行为。扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscope，STM）由于其隧穿电流具有高度的局域性，空间分辨率可以达到原子量级。然而受电流放大器带宽的局限，其时间分辨一般只能达到微秒量级（10-6 s），而很多微观动力学过程往往发生在皮秒（10-12 s）和飞秒（10-15 s）量级。为了提高STM的时间分辨率，其中一种比较可行的办法是将超快激光的泵浦-探测（pump-probe）技术和STM相结合，利用超快光与电子隧穿过程的耦合来实现“飞秒-埃”尺度的极限探测。尽管超快激光技术和STM相耦合的概念在上世纪90年代就被提出，但是相关研究进展非常缓慢，主要受限于一系列技术难点，例如：激光的热效应对STM隧道电流的干扰、激光诱导电流的低信噪比、超快激光脉冲在STM中的展宽、激光与隧穿电子间的耦合机制等。
北京大学
2021-04-11
大型沉管隧道水下基槽浚边坡稳定性、承载力和变形分析
1.依据海河实际土质条件，提出了基槽水下开挖下部和上部坡率建议值；2.提出了适合滨海软土地层特性的水下开挖法及合理的超挖值；3.提出了适合海河沉管隧道的水下边坡检测要求和减少基底回淤的施工措施；4.通过应力路径试验方法，进行模拟基坑开挖时主动区侧向卸荷试验（DEP）和固结试验，得到主动区卸荷状态下土的强度参数；5.编制了天津市地方标准《内河沉管法隧道设计、施工及验收规范》DB/T29-219-2013。 在海河下游软土地层环境下，针对内河沉管沉放过程中存在的技术难题，形成了对沉
天津城建大学
2021-01-12