【专利开放许可】中南大学开放许可专利推介(四十)

发布日期:2024-01-04 14:44:11

为推进专利开放许可工作,提升专利转化水平,本期发布5项专利,具体信息如下:

        本发明公开了一种总应力下泡沫土渗透系数测试方法及系统,为此,本发明实施例提供的总应力下泡沫土渗透系数测试方法,包括在渗透仪的装载腔内填充泡沫土样;在装载腔上沿其高度方向均布n+1个孔隙水压力计;其中,在装载腔的顶部和底部位置处均布置有一个孔隙水压力计;将孔隙水压力计与数据采集仪相连;对渗透仪内泡沫土样施加恒压水头以及竖向总应力,打开排水管上的自动排水阀,利用孔隙水压力计对装载腔内水压进行测量,并通过数据采集仪采集数据;对数据采集仪采集的数据进行处理,计算得到渗透系数。该测试方法可实现总应力、高水压下泡沫土渗透系数的测量,测得的渗透系数更符合现场实际情况。

        本发明公开了一种基于泡沫与土颗粒相互作用的泡沫改良土渗透性预测方法,基于泡沫改良土中泡沫与土颗粒的相互作用(即土颗粒对于泡沫有效渗流通道数量的影响),利用纯泡沫渗流理论,并将流体在泡沫改良土孔道中渗流的考虑为泊肃叶流动,建立了一种泡沫改良土充分改良条件下的渗透系数预测方法。由于土和泡沫均为粒径高度不均一的颗粒集合体,选取其各自的有效粒径d10作为其在渗透系数计算过程中的有效粒径。本专利可为盾构隧道施工过程中泡沫改良砂性渣土渗透性的预测提供科学方法,同时对不同级配砂性地层的泡沫改良参数选取提供指导,从而有效规避盾构在富水地层中掘进喷涌的风险。

        本发明公开了一种盾构机水平传送带上渣土改良状态的实时判定方法,包括:利用现场渣土及改良剂作为实验材料,对不同改良后的渣土进行坍落度试验和堆积实验,获取合适改良状态下渣土的静止状态割线角度取值范围;通过三维激光扫描仪对现场盾构机水平传送带上的渣土进行扫描,得到渣土表面的点云数据,建立盾构机水平传送带上的渣土表面曲线,确定盾构机水平传送带上的渣土的割线角度;根据盾构机水平传送带上的渣土的割线角度θ与合适改良状态下渣土的静止状态割线角度取值范围,实时判断盾构机水平传送带上的渣土的改良状态。本发明可以减少盾构掘进过程中因需测渣土坍落度而造成人力、财力的耗费,并避免判定渣土改良状态的滞后性。

        本发明公开了一种基于盾构合理掘进参数分析的渣土泡沫改良参数确定方法,通过收集掘进试验段内的考量掘进参数,统计试验段内考量掘进参数的平均值、标准差、偏度、峰度,结合适当工程分析给出在盾构区间范围内适宜的掘进参数范围,据此利用一元函数线性拟合,结合试验段每环渣含水率、渣土含砂率、泡沫注入比所对应的坍落度,给出能够保证盾构正常掘进的渣土含水率、渣土含砂率、泡沫注入比范围。将三者范围共同作为盾构掘进过程中影响渣土坍落度的变量。再根据多元线性拟合结果求解渣土坍落度随渣土含水率、泡沫注入比及渣土含砂率变化关系,考虑成本因素,并根据相应自变量的范围求解在特定地层下渣土达到适宜坍落度的渣土含水率和泡沫注入比范围。

        本发明公开了一种盾构刀盘刀具分区切削性能的预测方法,采用刀具系统切削性能可靠度的减损来表征刀盘分区切削性能的降低程度,以结合退化思想的可靠性理论为思路,利用合理的数学统计模型,并考虑盾构的推进环境,提出刀具分区切削性能可靠度随盾构推进距离的变化函数,结合工程实践绘制考虑盾构推进环境、刀具分区系统可靠度、盾构推进距离的空间直角坐标系下的参考曲面组,为各类环境下盾构刀盘分区切削性能随盾构推进距离变化的关系提供预测与参考。本专利可为盾构隧道施工方案编制过程中开仓换刀位置的主动预测与选取提供科学方法,考虑到了盾构推进的环境因素使得最终刀具系统切削性能的预测更加真实有效。