| 序号 | 专利名 | 申请号 | 申请日 | 公开（公告）号 | 公开（公告）日 | 发明人 |
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| 1 | 一种巷道盾构施工及其数据采集系统 | CN201710568215.7 | 2017-07-13 | CN107246269A | 2017-10-13 | 韩功元 |
| 本发明涉及数据采集系统技术领域，尤其为一种巷道盾构施工及其数据采集系统，包括PC、PLC、R485总线、传感器，所述传感器通过R485总线连接PLC，所述PLC与PC之间通过P485UG串口拓展卡相连，所述传感器包括测速仪、旋转编码器、电子皮带秤、质量流量计、压力传感器，所述测速仪、旋转编码器连接高频计数模块，所述PLC与压力传感器设有信号隔离器，所述传感器通过PCMCIA接口连接信号调理模块、信号采集卡至PC，本发明具有采集监测地层损失的功能，且具有抗干扰能力强、自动化水平高特点。 | ||||||
| 2 | 小型隧洞泥岩开挖施工方法 | CN201610994765.0 | 2016-11-11 | CN107130964A | 2017-09-05 | 鲁飞; 李健军; 郜建华; 潘飞; 李庆庆 |
| 本发明公开了一种小型隧洞泥岩开挖施工方法，包括测量放线、开挖掌子面、掌子面修整、检测等步骤；本发明的优点在于：开挖泥岩速度最快，施工工艺较为简洁，工序衔接较快，大量的节省了时间，且开挖施工过程中对洞内施工环境作业较为良好，并减少对围岩的扰动。 | ||||||
| 3 | 超前小导管注浆注浆压力及注浆量的控制方法 | CN201611171269.1 | 2016-12-17 | CN106761777A | 2017-05-31 | 袁星; 于庭富 |
| 本发明涉及一种超前小导管注浆注浆压力及注浆量的控制方法，包括如下步骤：第一步：制作超前注浆小导管；第二步：安装注浆管，注浆管外壁设置压力感应片轨道；感应片轨道沿注浆管外壁的轴向设置；压力感应片通过压力感应片外接接头和外接显示器连接线与外接显示器相连接；第三步：打开外接显示器开关，通过注浆管向小导管内注浆，外接显示器实时显示注浆压力，当注浆压力达到设计值时停止注浆。本发明超前小导管注浆注浆压力及注浆量的控制方法，通过读取感应器数值，效控制小导管注浆量及注浆压力，保证了土层小导管注浆质量并减少了注浆材料的浪费，提高了工作效率，降低了工程成本。 | ||||||
| 4 | 一种用于隧道施工的盾构机姿态复核方法 | CN201611174611.3 | 2016-12-19 | CN106640092A | 2017-05-10 | 任斌; 安健; 巩平福; 张亚喜; 潘立志; 牛永胜; 张甲平; 张生褔; 雒建寿 |
| 本发明公开了一种用于隧道施工的盾构机姿态复核方法，涉及隧道施工技术领域，基于空间三角形的稳定性，借助制图软件AutoCAD；首先，将盾构机盾尾环切面和盾构机纵轴切面绘制到AutoCAD中，并制作成块；其次，将现场测绘的对应于盾构机盾尾环切面的特征点坐标绘制到AutoCAD中；再次，通过三维对齐的方式将盾构机所在坐标系切换到隧道曲线所在的城市三维坐标系中；最后，通过对比盾构机轴线和隧道轴线的偏差得出盾构机复核后的姿态。本发明提供了一种能够快速进行盾构机姿态复核的方法，对导向系统进行校核，为调试导向系统提供基础参数包括盾构始发导向参数，便于随时随地掌控盾构机的姿态且大大节约了成本。 | ||||||
| 5 | 一种适用于盾构机的失效预测与诊断控制方法 | CN201610972597.5 | 2016-10-27 | CN106401597A | 2017-02-15 | 张立茂; 吴贤国; 刘惠涛; 冉连月; 方伟立; 林净怡 |
| 本发明公开了一种适用于盾构机的失效预测与诊断控制方法，其包括以下步骤：(1)分析盾构机的失效机理；(2)建立盾构机的失效故障树模型，同时确定各个系统构件之间的失效逻辑关系；(3)根据建立的失效故障树模型，将故障门向离散时间贝叶斯网络转化以得到与失效故障树模型相对应的盾构机失效的离散贝叶斯网络；对盾构机进行失效预测及风险诊断控制。(4)采用贝叶斯网络的正向推理技术及后验概率 | ||||||
| 6 | 一种围岩与全断面隧道掘进机护盾相互作用过程监测方法 | CN201610361371.1 | 2016-05-26 | CN105952465A | 2016-09-21 | 黄兴; 刘泉声; 彭星新; 张晓平; 张建明; 张晓波; 赵怡凡 |
| 本发明公开了一种围岩与护盾相互作用过程测试方法，其步骤：A、焊接安装在护盾外表面用于直接测试围岩对护盾的挤压力，将压力盒电缆线套入柔性护线套管引入护盾内并连接读数仪；B、在护盾内表面各监测点环向和纵向各安装一个表面应变传感器，通过测试到的护盾内表面环向和纵向应变，根据弹性力学原理反算出围岩对护盾挤压力；C、根据测试到的围岩对护盾挤压力分布规律，设相邻两测点间的挤压力线性分布，计算护盾所受到的摩阻力；D、根据卡机状态判别准则和卡机风险系数计算方法，计算判断护盾是否被卡，预警卡机风险级别。解决了护盾式TBM掘进过程围岩与护盾相互作用监测难题，为卡机事故预测分析提供基础，对TBM掘进安全具有重要意义。 | ||||||
| 7 | 一种隧道地质勘探方法、系统及微型掘进机 | CN201610081019.2 | 2016-02-05 | CN105697023A | 2016-06-22 | 刘晓丽; 王恩志; 于洋; 赵宜婷; 王芳; 胡程科; 杜秋浩; 杨志超 |
| 本发明涉及隧道施工领域，公开了一种隧道地质勘探方法、系统及微型掘进机，通过在隧道的掌子面上确定至少两个勘探孔的位置；将微型掘进机放入所述勘探孔内，通过盾构机控制室中的计算机输入掘进路线及定位程序，并启动所述微型掘进机，对岩体进行破岩；当遇不良地层或需要测定岩体参数时，对岩体的地质情况进行测量；将测量数据发送给盾构机控制室中的计算机，以进行分析。本发明的运行性能稳定，数据传输抗干扰能力强，并能准确获取围岩信息参数，可与盾构机结合，实现实时地质情况的超前预报。 | ||||||
| 8 | 掘进工作面红外激光指向全断面成形装置及使用方法 | CN201610020087.8 | 2016-01-13 | CN105525923A | 2016-04-27 | 赵庆枝; 王海斌; 常先红; 田晓刚; 崔红刚; 申建平 |
| 本发明的掘进工作面红外激光指向全断面成形装置及使用方法属于掘进工作面辅助设备领域，解决了现有掘进工作面中巷道成型效果差以及锚杆定位不准确的问题，采用的技术方案为：包括固定设置在锚杆上的U形可调节框架，U形可调节框架的顶部以及两个侧边上安装有多个红外激光指向仪，多个红外激光指向仪均与电控制系统连接。 | ||||||
| 9 | 一种盾构机刀具磨损检测装置及盾构机刀具系统 | CN201511028294.X | 2015-12-31 | CN105486216A | 2016-04-13 | 程永亮; 暨智勇; 夏毅敏; 兰浩; 薛静; 苏翠侠; 李建芳 |
| 一种盾构机刀具磨损检测装置及盾构机刀具系统，该装置包括：多个梯形电容网络传感器，多个电容网络传感器分别配置在盾构机刀具的不同位置处，用于根据各自的当前结构分别产生表征各自梯形电容网络的当前电容值的第一电信号；信号调理电路，其与若干梯形电容网络传感器连接，用于分别对若干梯形电容网络传感器传输来的第一电容号进行调理，得到对应的第二电信号；数据处理电路，其与信号调理电路连接，用于根据第二电信号确定盾构机刀具中对应于各个梯形电容网络传感器位置处的磨损量数据以及磨损形状数据。该装置能够实现对盾构机刀具不同位置处的磨损量以及磨损形状的准确检测。 | ||||||
| 10 | 浅埋暗挖十字横撑隧道施工方法 | CN201510870024.7 | 2015-12-02 | CN105443132A | 2016-03-30 | 刘德; 张家识; 黄毅翔; 郑邦友; 罗伟庭; 王维; 邝利军; 李金求 |
| 本发明公开了一种浅埋暗挖十字横撑隧道施工方法，包括以下步骤：进行施工准备；按照施工设计要求对隧道超前支护及隧道轮廓线进行测量放线；采用物探超前地质预报与钻探超前地质预报相结合的方式进行超前地质预报；进行超前管棚注浆及超前帷幕注浆，并对注浆效果进行检查，注浆效果符合施工要求即则入下一工序，不符合施工要求则再次进行超前管棚及超前帷幕注浆；沿从上至下和从左至右的顺序逐个对施工区域进行开挖支护施工；完成一次隧道横端面的施工后，进行初支和临支封闭并进行监控量测；满足设计要求则重复上述步骤进行下一循环施工，不满足设计要求则进行加强支护，并调整开挖参数再进行开挖支护施工直至满足设计要求。 | ||||||
| 11 | 一种用于井工矿巷道冒顶应急救援通道的掘进机 | CN201510298314.9 | 2015-06-03 | CN104863630A | 2015-08-26 | 雍志培 |
| 本发明公开了一种用于井工矿巷道冒顶应急救援通道的掘进机，包括导向锥体、液压缸和液压装置底座，所述导向锥体与钢管的一端连接，导向锥体的前端安装有土压传感器和生命探测器；所述钢管内设有螺旋连接杆，螺旋连接杆的前端与螺旋连接；所述钢管的末端安装有钢管顶推块，钢管顶推块的另一端与液压杆固定连接，液压杆与液压缸固定连接，液压缸的右边连接有螺旋动力部；所述液压装置底座用于承载钢管顶推块、螺旋动力部，液压装置底座的左边设置有放置钢管的钢管始发导轨；本发明能替代传统救援通道的掘进方法，高效快速的打通救援通道，最大程度的挽救塌方处矿工的生命，且能保证救援人员自身的安全，具有极大的推广前景。 | ||||||
| 12 | 一种用于掘进机任意断面成形截割臂运动轨迹的控制方法 | CN201410363505.4 | 2014-07-28 | CN104265316A | 2015-01-07 | 薛运锋; 韩俊杰; 王建明 |
| 本发明公开了一种用于掘进机任意断面成形截割臂运动轨迹的控制方法，属于机械控制领域，包括通过所述位移传感器测量驱动油缸的位移，控制器计算出截割臂2的摆角θ；控制器通过转角传感器测量转盘1的转角ψ；通过压力传感器测量驱动油缸的压力，并根据掘进机的工作状态，控制器计算出截割臂2最佳切削宽度；控制器根据截割臂2的摆角θ、转盘1的转角ψ和截割臂2最佳切削宽度实时控制截割臂2，实现对不同尺寸任意形状截面的截割作业。本发明的技术方案实时计算并控制截割臂运动轨迹，可以使机构受力均匀、减少整机振动、提高系统稳定性和减少能耗，并最终提升综合截割效率。 | ||||||
| 13 | 利用水射流的开挖系统及利用它的开挖方法 | CN201180046495.6 | 2011-10-04 | CN103221627A | 2013-07-24 | 赵启春; 吴泰旻 |
| 本发明属于利用水射流的隧道开挖技术。本发明的水射流系统包括：移动单元，为了开挖隧道而朝爆破目标区进行前后移动；多关节机械臂，装载到上述移动单元；水射流喷嘴，朝开挖目标区喷射高压水与研磨剂；及控制单元，控制前述众单元。凭借具有该结构的水射流系统沿着隧道开挖方向形成开挖目标区的具备预设深度的自由面。本发明由于形成了自由面后实行爆破而得以有效地抑制爆破震动。 | ||||||
| 14 | 土压平衡盾构机中预防因摩阻力过大导致盾体卡滞的方法 | CN201110144493.2 | 2011-05-31 | CN102226400A | 2011-10-26 | 李建斌; 谭顺辉; 何於琏 |
| 一种土压平衡盾构机中预防因摩阻力过大导致盾体卡滞的方法，通过安装在盾构机盾壳上的土压传感器，对盾体和地层之间的土压信号进行实时监测，结合已知的盾构机参数及施工地质参数，计算盾构机运行中的相关阻力；通过PLC中的CPU模块，根据土压传感器传输的压力信号计算盾体和地层之间的摩擦阻力F1，并最终判断盾体和地层之间的摩擦阻力F1是否小于等于盾构机推进油缸的总推力Ft除以修正系数Kxz之商与阻力F2+F3+F4+F5之间的差值；若是，则盾构机正常推进；若否，则预警装置报警。可以有效地避免因盾体卡滞而导致盾构机被迫性停机的故障发生，从而降低施工风险，提高施工效率。 | ||||||
| 15 | 勘探挖掘机前方地层的方法和装置 | CN95115322.6 | 1995-08-02 | CN1123862A | 1996-06-05 | 克里斯弗·西蒙 |
| 一种勘探挖掘机前方地层的方法和装置。为在不干扰挖掘机运行的前提下能基本连续地考查挖掘机前方的地层区域并测出地层中具有不正常特征的区域，先测量挖掘机前方的地层电阻率，再据此作出各平面内等电阻率的图表；测量刀具上的机械应力并由此推断出工作面地层的地质特征；测量工作面地层的电阻率，在该电阻率和地层地质特征之间确定一个或多个关系式，利用该关系式及等电阻率图表测定出挖掘机前方的地层特征。 | ||||||
| 16 | 一种超长隧道盾构施工的路径纠偏方法 | CN201710897900.4 | 2017-09-28 | CN107524447A | 2017-12-29 | 黄超; 王瀚; 史炜; 赵海峰 |
| 本发明公开了一种超长隧道盾构施工的路径纠偏方法，在盾构机工作腔内安放3个GPS定位仪；测定3个GPS定位仪的坐标并上传至服务器，由服务器计算截面形心的位置并绘制成行进轨迹图；将所得行进轨迹图与设计路线对比得出纠偏路线；根据所得纠偏路线调整或暂定盾构机行进角度。本发明中的纠偏方法可以有效的保证超长距离隧道的盾构施工路径不偏移，对于确保工程顺利进行有重要意义。 | ||||||
| 17 | 一种盾构搭载的非接触式频域电法实时超前探测系统与方法 | CN201610202312.X | 2016-03-31 | CN105891890B | 2017-09-05 | 李术才; 聂利超; 刘斌; 刘海东; 任玉晓; 宋杰; 刘征宇; 郭谦; 王传武 |
| 本发明公开了一种盾构搭载的非接触式频域电法实时超前探测系统与方法，本发明在盾构机刀盘上安装非接触式电极，利用电容耦合发射和接收电流，通过多路回转接头连接到主机，对测量数据实时反演和解释，并将预报结果传输到盾构机控制系统中，为盾构机的安全施工提供技术支撑；在盾构刀盘上安装非接触式电极，避免了传统接触电极耦合困难的问题；同时不需要盾构停机在盾构掘进过程中可实现掌子面前方地质的实时超前探测，满足盾构施工的快速化的需求，大大提高了盾构机超前地质探测的效率，仅在刀盘上安装电极系可有效避免后方金属物的干扰，提高对前方的超前探测能力，更为重要的是克服了刀盘与掌子面空间极为狭小的问题。 | ||||||
| 18 | 一种盾构隧道自动化监测仪器工作平台 | CN201710236487.7 | 2017-04-12 | CN106894823A | 2017-06-27 | 徐会杰; 李宇杰; 彭华; 安小诗; 马文辉; 张广政; 贾广江 |
| 本发明一种盾构隧道自动化监测仪器工作平台，包括水平面主体框架和斜撑，所述水平面主体框架的左支撑板和右支撑板通过彼此平行的第一横杆、第二横杆和第三横杆固接在一起，第二横杆和第三横杆的上表面固定设有托盘，左支撑板的外端和右支撑板的外端分别与斜撑的上端固定连接。本发明结构简单，在满足刚度和稳定性的基础上最大限度减轻了结构自重，便于搬运安装。可用空间充足，能满足自动化监测仪器、附属通讯和供电设备的安放。便于调平，环境适应性强。监测仪器工作平台的安装位置灵活，通过斜撑能快速调平工作平台，工作效率高、环境适应性强。安装对盾构隧道结构无损，配合专门的盾构槽道，不需在隧道结构上打孔，安装时真正做到对结构无损。 | ||||||
| 19 | 用于海相地层中盾构掘进超前探测的施工方法及系统 | CN201610957496.0 | 2016-11-03 | CN106567713A | 2017-04-19 | 吴惠明; 曹金文; 刘宽; 范杰; 吕锦; 黄德中; 楚兴华; 何人; 张亮; 王旋东; 李磊 |
| 本发明涉及一种用于海相地层中盾构掘进超前探测的施工方法及系统，该方法包括：于盾构机的刀盘上布设地震波发射器；于所述刀盘上布设多个地震波接收器；依据地震波形成对应的特殊编码声音传输信号，令地震波发射器依据特殊编码声音传输信号向所述盾构机的前方发射地震波信号；通过所述地震波接收器接收经反射的地震波信号，记录探测数据并进行分析，以得到所述盾构机前方地层的地质情况。利用安装在盾构机刀盘上的地震波发射器向撑子面的前方发射地震波信号，该地震波发射器通过特殊编码的声传输信号产生地震弹性波，避免了TSP技术中的钻孔爆破的准备工序，且地震波信号的发射频率可控，能够提高地质情况的预测精度，控制简单方便可行。 | ||||||
| 20 | 一种顶管隧洞断面优化方法 | CN201611123940.5 | 2016-12-08 | CN106545346A | 2017-03-29 | 郝勇; 吴立; 黄敏; 董顺; 余庆锋; 左清军; 吴静; 袁青; 李波; 李春芳; 李晓芸; 郝钰玺 |
| 本发明提供了一种顶管隧洞断面优化方法，首先进行预掘进，使掘进的隧洞自然变形，监测土层实际的拱顶下沉数值并作为后续判断的依据；按照给定的土层参数计算与已掘进隧洞相同的断面形状下的拱顶沉降，将计算值与实际测量值进行对比，当二者吻合时则说明给定的土层参数符合实际，可在此基础上反演推算超挖范围；设计不同的超挖断面形状，通过多次搜索不同超挖断面形状对应的拱顶沉降，直到找到拱顶沉降后土层恰好与顶管管道顶部之间刚接触，但是没有额外夹持力的情形，并将对应的超挖后的断面做为最优断面，通过在掘进过程中不断监测拱顶沉降、修正土层参数、选取合适的超挖断面形状，使得顶管左右及上方均有良好间隙，消除土层的上下夹持作用。 | ||||||
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