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本发明涉及一种适用于TSP炮孔钻孔的装置及方法，属于隧道地震超前地质预报相关技术领域。装置部分主要包括：钻孔核心杆，钻孔核心杆具有钻孔部及填药部，所述钻孔部与钻头可拆卸连接；与所述钻孔核心杆可拆卸连接的外套管；所述外套管位于所述钻孔核心杆的外部；所述外套管的一端上具有用于限制钻孔核心杆轴向移动的阻挡块，外套管的另一端具有用于与钻具装配的动力卡块。本装置通过设计全新的结构，使其在TSP炮孔钻孔结束后能够对炮孔起到外支撑作用，防止炮孔堵塞。
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本发明提供一种矿坑充填胶结材料，各原料及重量份如下：建筑石膏粉：45-65份，粉煤灰：15-32份，碱性激发剂：6-14份，煤矸石：8-20份、外加剂：1-4.5份；水料比0.48~0.65。本发明资源综合利用，就地取材，制备方法简单，充分利用工业废渣制备矿井充填材料，其流动性、稳定性好，耐腐蚀、强度高，具有微膨胀性，填充饱满充分，充填料与地表岩层的紧密结合，重组完整的稳定的地质结构。
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本发明公开了一种隧道开挖及注浆模型试验台架装置及使用方法，包括侧壁、用于提供加载地应力平台的顶盖和设于钢筋混凝土支撑架顶部的底板，所述的侧壁垂直设立于底板且与底板连接，顶盖设于侧壁的顶部且与侧壁相连；所述的侧壁由多个在竖直方向上叠放在一起的模型环单元依次连接而成；且在隧道设计位置对应模型环单元的直径方向正对设置两个圆形空洞，隧道开挖之前用与侧壁相同弧度的弧形封闭钢板封堵圆形孔洞，在弧形封闭钢板四个角的位置开孔，弧形封闭钢板与侧壁之间相连接。本装置可以连续系统模拟隧道开挖过程中的地质灾害发生过程与之后的注浆加固过程。该装置具有强度高、采用模块化组装方式使得组装及拆卸方便的优点。
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本发明涉及岩盐矿心存贮，隶属于地质勘查及岩矿心实验测试领域，特别是一种基于岩盐矿心存贮的实验测试方法,包括箱体，其特征是：箱体内腔室至少包括环境参数获取检测单元和岩盐矿心的存放单元，环境参数获取检测单元与箱体内腔室分布的温度传感器、湿度传感器电连接，用于获取岩盐矿心存放的环境参数；箱体底部为防震动单元，用于防止岩盐矿心在运输过程中的损坏，箱体一面有输入输出单元，用于显示和输出参数信息；箱体一侧有通风口，箱体内有加热单元，依据获取存放的岩盐矿心存贮条件控制其温度和湿度。它用于实现更长时间地保存岩盐矿心。
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本发明提供了一种全自动伸缩传感器布置装置及方法，包括圆筒状固定外壳，所述圆筒状固定外壳一端开口处连接有挡板，所述挡板内表面、深入圆筒状固定外壳内设置有可伸缩杆，所述可伸缩杆上设置有压力传感器；挡板外沿设置有控制所述可伸缩杆改变长度的控制器；圆筒状固定外壳能够沿轴线方向放入钻孔内，控制器控制所述可伸缩杆的长度，将放置于圆筒状固定外壳内、可伸缩杆顶部的传感器顶入钻孔深部，所述控制器被配置为当所述压力传感器的检测值达到设定值时，停止动作。本发明可用于隧道建设等地下工程施工过程中，快速布置传感器，采集围岩中的地质力学信息，研究施工过程中力学、塌方和围岩变形规律，有利于实际工程的安全施工和灾害预警。
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本发明提供了一种基于神经网络的TBM滚刀磨损实时预测方法及系统，获取每一滚刀的现场数据；依据获取的现场数据，以及预设的TBM滚刀磨损时序预测模型，得到每一滚刀磨损量的时序预测值；在每一滚刀寿命周期内，对各个时段的历史滚刀磨损量和预测滚刀磨损量累加，获得总磨损量；依据总磨损量确定预测的滚刀磨损状态和滚刀更换时间；本发明基于LSTM，综合考虑现场掘进数据领域信息和历史信息，有效提取数据的序列变化信息，建立预测TBM滚刀磨损量的时序预测模型，利用现场掘进数据实现对滚刀磨损智能化预测和信息化管理，对滚刀的磨损状态以及滚刀更换的时间进行预测，避免了盾构机在一段复杂岩石地层下停机，规避了不良地质问题的发生。
本公开提供了基于时间序列模型的掘进面前方裂隙类比预测方法及系统，包括：获取历史岩体裂隙参数指标数据，分别构建不同岩体裂隙参数指标时间序列；对所述岩体裂隙参数指标时间序列进行平稳性判断，对于不平稳的序列进行差分运算，获得平稳序列；基于不同参数的平稳序列的自相关函数图和偏自相关函数图及裂隙预测序列模型选择标准，分别确定裂隙预测模型，并对模型的未知参数进行估计；基于确定的裂隙预测模型，对掘进面前方裂隙参数进行预测。所述方案能够对掘进面前方岩体裂隙提前进行全面精确的预测，有效降低地质灾害对施工的影响。
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本发明提供了一种适合隧道工程岩体结构精细化重构的方法及系统。其中，适合隧道工程岩体结构精细化重构的方法包括获取岩体结构三维模型区域范围，得到模型体边界面；依次生成岩体结构三维模型的确定性结构面和推演性结构面，去除岩体结构三维模型边界外的平面部分；识别岩体结构三维模型体区域内的分区结构体；结合每个分区岩体结构体地质特征分布规律，通过蒙特卡洛随机模拟方法在每个分区岩体结构体内生成随机结构面，以随机结构面圆盘中心所在区域为归属区域，删除非包含在该每个分区岩体结构体的随机结构面外侧部分，构建出完整岩体结构三维模型体。
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本公开提供了一种地下水封储油库水幕系统设计及修正的分析系统及方法，本公开为地下水封储油库水幕系统设计施工运营三个阶段提供方法依据，结合地质勘查资料和已有相关研究案例，并在室内试验中获取方案所需的相关参数数据。通过有限元分析方法快速精准地缩小水幕系统具体参数选区范围，确定最终设计施工方案准确省时，可行性强，漏油率低。
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本发明涉及一种滨海岩溶水泥基胶凝膨胀注浆材料及其制备方法。所述膨胀注浆材料由A、B两种组分构成；所述A组分为具有火山灰特性的胶凝材料、水以及膨胀剂0.01％～6.0％，且水胶比为(0.5～0.9):1；所述B组分包括为：按重量百分比计，水溶性植物胶0.2‑1.3％、聚丙烯酰胺0.5‑2.0％、聚丙烯酸衍生盐0.01‑2.0％、络合剂0.02‑1.5％、醇类多糖0.05‑1.5％、水玻璃2‑70％、水42.3‑90.3％。所述水胶比优选为0.6:1。本发明的滨海岩溶水泥基胶凝膨胀注浆材料在动水条件下具有良好的稳定特性，可以实现滨海岩溶地区不良地质构造充填加固等作用，具体如裂隙及溶洞充填地、过水通道封堵等；且水泥基膨胀材料膨胀可调，可根据实际岩溶溶洞充填工况进行调控。
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本发明公开了一种基于定向平滑约束反演的场地污染物刻画方法及系统，方法包括：根据污染场地的钻孔数据和地质测量数据获得污染场地结构边界上的电阻率差异界面信息；根据电阻率差异界面信息构建灰度图；将灰度图量化为多个局部灰度图；计算多个局部灰度图的结构张量，根据结构张量计算扩散张量和相似度；根据相似度对电阻率差异界面确定最终电阻率差异界面；根据扩散张量计算最终电阻率差异界面在四个方向的平滑权重系数；根据四个方向的平滑权重系数构建四方向加权平滑矩阵并代入反演算法，获得反演电阻率预测模型；根据反演电阻率预测模型确定场地污染物分布范围。本发明提高了电阻率反演的准确性，使得对污染物空间分布范围的确定也更加精确。
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本发明涉及一种永临结合张拉的预制拼装构件连接固定结构及固定方法，包括：第一步，拼装单元：预制构件的上分体和下分体拼装后竖向临时张拉形成一个单元；第二步，单元连接：以两个单元纵向排列为一组连接并纵向临时张拉；第三步，放张及纵向永久张拉：按顺序先后拆除相邻两个单元之间临时张拉进行放张，并穿入钢绞线永久张拉；第四步，竖向永久张拉：对每个单元竖向预应力螺纹钢棒进行永久张拉，并压浆、封锚。第五步，重复上述四步，完成竖向、纵向连接。本发明通过永临结合张拉方式既保证相邻构件间缝宽满足要求，使防水胶条充分挤压达到较好的防水效果，又保证了构件每五个单元为一个整体，有效解决在不良地质条件下的预制构件局部沉降问题。
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本发明公开了一种搭载于隧道掘进机上的自动液压震源回路、装置及系统，本发明利用冲击油缸可绕回转式安装柱旋转，实现冲击油缸的双自由度动作，通过液压回路的巧妙设计，能够利用高频响伺服阀较高的响应速度和控制精度结合蓄能器的补油作用和控制器的设计快速向冲击油缸无杆腔供油，加上差动回路的补油作用，实现冲击油缸的快速向前冲击；可实现自动化激震与快速击打，且打击力可调、打击强度均匀，有助于隧道掘进机施工过程中的地质超前预报。
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本发明公开了一种运用HDD技术的桩基三维钻孔CT探测方法，包括：确定建筑物底部所采取的桩基类型和桩基数量；在待测桩基周围的设定位置，分别以设定的角度向地下钻入设定深度后，沿水平方向钻孔设定长度，形成桩基三维钻孔；在所述钻孔内铺设导管形成通路，用以施做钻孔CT的布设孔位；利用所述的孔位，根据实际需要布设测线，进行桩基三维钻孔CT检测。本发明有益效果：运用了目前探测精度和效果最好的地球物理探测手段跨孔电阻率CT，可以在三维平面内进行探测，得到与桩基体最切实有效的地质信息。
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本发明涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种土质地层隧道单洞双向施工交汇段施工方法。本方法为：交汇段采用双向交叉大管棚进行拱顶支护。交汇段停止施工一侧施做临时仰拱，使上台阶初支拱架闭合。交汇段两端均采用玻纤锚杆加固掌子面前方土体，停止施工一侧的掌子面、开挖台阶立面喷混凝土封闭。开挖一侧进尺与正常段施工相同，严格控制台阶步距4m~6m，坚持快挖快支的原则，保证掌子面与仰拱闭合段距离不大于30m。有效解决了土质地层隧道单洞双向交汇段易受软弱地质、构建筑物密集、地下管线复杂众多、存在不明管线、车辆动荷载多等不利条件影响施工的技术难题。开挖施工工期显著缩短，工程造价显著降低。
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本发明涉及一种大型隧道超前预报模型试验的含水构造装置及制造方法，包括：自由模铸的渗透系数可控的含水构造外壳，所述含水构造外壳的两侧分别安装有进水管和出水管，所述进水管上设有进水流量控制装置，所述出水管上设有出水流量控制装置，所述进水管的一端与水箱连接，所述进水管和所述出水管位于含水构造外壳内的部分分别设有若干个形成多个水道的进水口和出水口；所述含水构造外壳还与基于气动搅拌的水波速可控装置连接。本发明实现了对动水的流量及流向的控制，解决了激发极化法对动水模拟的要求；提出了自由模铸的渗透系数可控的含水构造外壳，可模拟暗河、溶洞、断裂带等多种不良地质体及其组合。
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本发明公开了一种固源瞬变电磁三维隧道超前预报方法，通过沿着隧道掌子面整个轮廓边缘布置发射线圈；在掌子面上安置多个接收点，在发射回线内，布置多条相互平行的接收测线，使接收点基本布满整个掌子面；获取各个接收点的感应电动势值，对其进行归一化和校正处理，计算得到等效动源类瞬变电磁方法测得的感应电动势值，并计算视电阻率；得到的所有视电阻率‑深度曲线数据进行反演和三维成像，实现固源瞬变电磁三维隧道超前地质预报。本发明有利于减小发射回线和接收线圈之间的互感效应，提高了数据质量。充满整个掌子面的丰富的数据还可以进行精细三维成像，有效的实现了隧道的三维超前预报。
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本发明公开了一种用于隧道及地下工程地质力学模型试验新型溶腔的制作装置及方法，包括，试验台架，所述的试验台架用于铺设相似材料；橡胶囊，所述的橡胶囊用于模拟无充填型溶腔，其放置在相似材料中；气压控制系统，所述的气压控制系统与橡胶囊内部连通，其用于控制橡胶囊内部的气压；水压控制系统，所述的水压控制系统也与橡胶囊内部连通，其用于控制橡胶囊内部的含水量；拨出装置，所述的拨出装置用于在溶腔形成后，将橡胶囊拨出。
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本发明涉及矿产资源分析，具体涉及一种潜在矿区的矿产资源分析系统，利用潜在矿区识别单元基于对分析数据的处理分析结果划定待识别区，通过地质数据采集单元能够根据待识别区确定预测区域，从而实现对潜在矿区位置的准确判断；储量分析预测模块根据区域模型、空间模型对预测区域进行矿产储量预测分析，从而能够准确预测潜在矿产资源量；预测模型优化模块根据储量分析预测模块预测分析得到的矿产储量与实地勘查结果之间的差异，对预测模型构建单元构建的区域模型、空间模型进行模型优化，从而能够不断提升潜在矿产资源量的预测精度；本发明提供的技术方案能够有效克服不能对潜在矿区的位置进行准确判断、无法准确预测潜在矿产资源量的缺陷。
本公开提供了一种盾构搭载刀盘、有害气体富存区盾构隧道施工装置及方法。其中，盾构搭载刀盘，包括圆盘形刀座，所述圆盘形刀座内均布有四对刀具，每对刀具有两个相对的刀片构成；所述圆盘形刀座内设置有四个凹槽，分别为第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽，对应设置在两个相对的刀片之间；所述第一凹槽内设置有地质雷达，其跟随圆盘形刀座旋转，用于对盾构工作面的前方进行圆周探测；所述第二凹槽内设置有可开闭的探测孔孔位，所述第三凹槽内设置有可开闭的抽气孔孔位，所述第四凹槽内设置有可开闭的注浆孔孔位。
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本公开提供了一种地球物理数据融合及成像方法、介质与设备，在各个探测区域分别开展不同物探方法的探测，采集多组原始数据；对各组实测数据分别进行预处理，使其满足数据精准度和转换计算的要求；将预处理后的各组实测数据分别转化为可用于融合的反射系数序列；把基于不同坐标系的反射系数序列校准到统一的空间坐标系统中；根据不同物探方法对应数据的数字化特征，选择数据融合方法对反射系数进行融合处理，将多组反射系数序列转化为一组并进行相应的成像，得到多种物探数据融合后的地质信息结果。不仅克服了现有物探解释中对一些异常体的分析不够全面，解释精度相对较低，效率低下等不足，还可以进行三维空间上不同方法和不同测线数据的融合成像，有效提高了综合解释精度。
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本发明公开了一种用于地下工程高分辨率三维电阻率CT成像的电极递送装置，它包括：外套管，具有用于装导电胶的导电胶装载槽；可旋转内套管，包括能够旋转的套管，该套管旋转后能够具有连通导电胶装载槽与套管内部的空间，且该套管外端设有手柄，且可旋转内套管的内部穿过有多芯电缆；若干个伸缩式电极，每个伸缩式电极包括电极外壳，电极外壳内设有电极，所述电极与多芯电缆连接，还包括使电极向外弹出电极外壳的结构；所述电极在使用前抵住所述可旋转内套管内管壁；若干个伸缩式电极排列在可旋转套管内，与所述导电胶装载槽一一对应。其解决了深长钻孔中电极系统的递送及快速耦合的难题，为复杂地质条件下地下工程超前预报工作提供了方便。
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本发明涉及钻探自动化控制系统及钻探方法，其包括用于在待钻探区域进行地质勘探的钻机组件；其包括在待钻探区域安装的固定底座；在待钻探区域的钻孔处预制支撑外溢固定套，支撑外溢固定套安装在固定底座上；在固定底座上设置限位座；在限位座下端向外倾斜设置有用于插入待钻探区域中的带倒刺锚；本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。
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本发明公开了一种应用于管幕施工的机头可回撤式顶管机，其包括：外套管,外套管包括，支撑壳体，支撑壳体为钢制外壳；调节油缸，调节油缸连接在支撑壳体的内腔和机头之间，用于调节机头的伸缩量；钢管顶进刃口，钢管顶进刃口安装在支撑壳体的前端；滑动导轨，滑动导轨安装在支撑壳体内腔的底部；密封带；顶管机还包括：机头,机头可拆卸地安装在外套管的滑动导轨上，用于挖掘土体并将渣土运出。本发明的应用于管幕施工的机头可回撤式顶管机具有三种工作模式，可以适应更多地质条件。敞开式顶进模式可以处理在顶进过程中前方遇到的障碍物，在施工管幕时机头可以调节伸缩量，利用激光导向系统可以实时发现顶进方位偏差及时调整。
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本发明涉及一种交叉锚群结构及其施工方法，在传统注浆锚杆加固结构的基础上，通过调整不同锚杆之间的夹角，形成交叉锚群加固结构。根据地质、地貌和施工条件选取相应的锚杆交叉方式后，在需加固的岩土体一侧钻孔，将锚杆插置于上述孔洞中，采用高压注浆技术对锚孔注入浆体，最后对锚尾进行垫板调整和防护。本发明克服了传统锚杆加固结构中的单一性，实现了兼顾多个滑移面的加固效果，增加了结构的抗剪切能力，优化加固注浆锚群的力学性能，提高了加固结构的整体性，可降低成本、加快施工速度，具有良好的社会效益。
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本发明提出了斜墙圆拱形支架和超椭圆形支架的结构形式，以及不同形状支架对应的核心混凝土灌注方法，其中，斜墙圆拱形支架适用于围岩巷道中硬、且垂向地压较大、两帮收敛变形不严重、没有明显底鼓变形的巷道，超椭圆形支架适用于巷道净宽净高比小于1、围岩软弱、且地压明显、巷道两帮及顶板收敛变形较大的巷道。在本发明中，根据巷道的断面尺寸、地质条件和围岩来压特性，选择合适的断面形状支架，以及相应的核心混凝土灌注方法，能够有效解决钢管混凝土支架的断面形状选择问题和混凝土灌注方法选择问题，进而保证支架的支护强度以及巷道的长期稳定性。
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本发明公开了一种利用液压钢坝闸对沣河治理的方法，结合沣河流域气象、水文及地质条件，本发明介绍了液压钢坝闸在沣河河道综合整治工程中的应用，与传统的拦河闸(坝)相比，其具有坝体跨度大，过流能力强，不产生上游泥沙淤积，坝体升降速度快，流量调节方便，避免河道漂浮物卡塞等方面的特点，充分体现了液压钢坝闸在城市河道综合治理建设的优势。
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本发明涉及一种流固耦合相似材料及其制备方法，所用原料包括骨料，胶结剂和调节剂，其特征在于，所述骨料为方解石、河沙和滑石粉，所述胶结剂为水泥、硅橡胶和甘油，所述调节剂为醋酸，还包括水。利用本发明的原料所制备的相似材料在扩展了渗透系数的同时，对其他特性也具有一定很好的调节作用。本发明的相似材料可模拟岩体更多，具有更广泛地质勘探应用价值。
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本发明属于建筑施工技术领域，提供了一种基于CIM技术的土石方平衡分析方法及系统，该方法包括获取待测区域现状地形数据和待测区域的二维竖向设计图；基于待测区域现状地形数据构建现状地形数字高程模型；根据待测区域的二维竖向设计图，构建设计地形数字高程模型；将所述现状地形数字高程模型和设计地形数字高程模型叠加进行三维地质分层模拟，得到土方和石方量分类结果；基于土方和石方量分类结果分析制定全地块土方平衡和单地块土方平衡挖填方案。
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本发明公开了一种适用于钻爆法隧道的相控阵声波超前预报系统及方法，包括声波换能装置和主机系统，声波换能装置发射和接收声波；数据暂存模块存储三维探测获得的声波反射信号数据与聚焦声波反射信号数据；采集模块，其内导入有声波换能装置的三维坐标，其根据三维坐标计算并控制各声波换能装置的发射时间和激发顺序，使之延时发射形成聚焦声波；控制模块，将采集数据暂存至数据暂存模块，并将数据发送至数据处理成像模块；数据处理成像模块，运用深度学习的算法对地质异常体边界进行自动识别判断，对信息进行处理分析整合形成三维探测成像结果，最终得到掌子面前方高分辨率的三维探测成像。
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