集输小口径管道腐蚀弱磁检测定量评价

集输小口径管道在油气田分布广泛,但使用传统腐蚀检测方法难度大、费用高且必须开挖取样点后才能定量评价腐蚀程度。为了弥补这种不足,实现非开挖条件下进行定量评价:分析磁偶极子模型得到腐蚀缺陷附近产生的漏磁场的磁信号特点;通过有限元仿真模拟,得到了腐蚀缺陷深度及宽度与磁信号间的关系;将SY/T 6151-2009《钢制管道管体腐蚀损伤评价方法》中对腐蚀评价所需的缺陷宽度和深度参数,结合磁偶极子模型理论推导计算与磁信号特征参数的关系,得到了一种可应用于非开挖条件下的管道腐蚀弱磁检测定量评价方法,并在某油田管道进行了工程验证,为非开挖条件下管道腐蚀检测定量评价提供一定的理论依据。

小转弯曲线隧道TBM选型与掘进姿态调控方法

小转弯隧道施工时全断面隧道掘进机(full-section tunnel boring machine,TBM)的选型设计和掘进姿态控制具有特殊性,目前还缺乏通用的理论依据和指导方法。针对此问题,首先,对传统类型TBM小转弯选型进行研究,结合已有项目数据和几何模拟,确定传统类型TBM能适应的最小转弯半径。然后,对双盾敞开式TBM的推进系统和导向系统进行针对性设计,通过分析双盾敞开式TBM推进系统结构和实际施工,提出转弯时双盾敞开式TBM推进油缸内外侧行程差值的理论计算方法和施工过程中的姿态调控方法。最后,得出如下结论:1)当隧道转弯半径小于200 m时,敞开式TBM适应难度较大,需要采用双盾敞开式TBM;2)结合抚宁抽水蓄能电站项目实际施工情况,提出的双盾敞开式TBM的理论计算方法和姿态调控方法确保了转弯段隧道的轴线偏差在要求范围内。

软土地区轨道交通桥梁下方灌注桩小净距施工影响

[目的]我国沿海软土地区灌注桩与运营轨道交通桥梁、桥墩间小净距的施工影响正成为制约城市轨道交通规划与建设的又一瓶颈因素,因此有必要研究小净距钻孔灌注桩施工对周围地层和桥墩的变形影响。[方法]以浙江某城市道路桩板结构形式下穿轨道交通桥梁在建工程为例,通过设计土体侧向变形监测试验和搭建既有桥梁、桥墩的位移智能监测系统,分析了深厚软土区地层与测斜孔的协同变形特性,以及钻孔灌注桩施工对周围地层及桥墩变形的影响规律。[结果及结论]为使测斜孔与地层具有较好的协同变形,软土区测斜孔施工后应稳定停留6 d;淤泥层对施工加载、卸载过程的敏感性较高,由施工引发的软土地层变形量最大;在施工条件下,桥墩3个方向的变形幅值约为未施工的2~3倍;成孔开挖和混凝土浇筑工序对桥墩深度方向的扰动影响较显著,因此已运营轨道交通桥梁下部施工的监测重点应为竖向位移。

小断面土石组合地质条件下TBM施工围岩可掘性分级识别

围岩可掘性分级以及识别研究对隧道掘进机(TBM)高效率施工及智能化控制意义重大。依托南水北调安阳市西部调水工程TBM施工实际数据,利用掘进性能综合指标单位贯入度推力(FPI)、单位贯入度扭矩(TPI)建立了小断面土石组合地质条件下TBM施工围岩可掘性分级标准;提出了PCA-RF模型对围岩可掘性分级进行识别,并与BP、SVR和RF模型进行了比较讨论。结果表明:①建立的小断面土石组合围岩TBM施工可掘性分级标准是适用的,克服了土石组合围岩下传统围岩分类方法的局限性;②小断面土石组合围岩TBM施工可掘性分级PCA-RF识别模型的识别准确率达到了98.3%,高于BP、SVR和RF模型,可以满足工程施工需要。

某型气象探测火箭的气动力3维数值模拟

针对气象探测火箭载荷轻、速度高的特点,对气象探测火箭进行气动力3维数值模拟。以某型小口径大长径比气象探测火箭弹为基础,进行全弹建模与计算,分析其在跨音速情况下的气动力特性,验证了该种大展弦比刀形尾翼在小口径大长径比跨音速气象探测火箭弹上的可行性。结果表明,该分析可为小口径大长径比火箭弹的尾翼设计提供参考。

高放废物处置坑小直径盲井掘进机预选刀具破岩性能对比分析

盲井掘进机是处置坑开挖的常用设备,刀具的合理设计与布置是其高效掘进的关键。北京工业大学TBM与盾构课题组针对北山高放废物处置坑小直径盲井掘进机预选了11英寸(279 mm)双排锥齿滚刀和双排镐齿滚刀两种刀型。本研究应用两种预选刀型对北山花岗岩试样进行线性切割破岩试验,对比分析两种刀型的滚刀力、破岩比能、岩片分布、振动特征和岩下损伤特性等指标。试验结果表明:锥齿滚刀在相同贯入度下的破岩法向力和振动强度小于镐齿滚刀,锥齿滚刀破岩效率整体上更高,并且锥齿滚刀破岩产生的贯通裂纹发育也更为显著。综合比较分析认为锥齿滚刀破岩性能更优,推荐采用预选的双排锥齿滚刀进行北山处置坑小直径盲井掘进机刀盘布置。本研究还可为盲井掘进机刀盘与推进系统设计及施工运行参数优化提供参考。

小口径钻孔灌注桩桩身内力随锚固长度变化的规律

为探究倾斜式小口径钻孔灌注桩桩身锚固长度对桩身位移及内力的影响,以贵州正习公路边坡滑坡抢险治理工程为背景,结合经验法计算获得了灌注桩理论锚固长度,并通过FLAC3D数值模拟了不同锚固长度条件下,倾斜式小口径钻孔灌注桩桩身位移及内力分布变化,研究结果表明:(1)小口径钻孔灌注桩锚固长度<2 m时,不同位置的桩受力不均衡,除靠近滑坡推力的后排桩承受剪力外,其余桩几乎不承受剪力;(2)小口径钻孔灌注群桩锚固深度在6~8 m时,各排桩间桩身应力分布较均衡,超过8 m后,应力峰值反而增大,且应力分布更为集中;(3)小口径钻孔灌注桩桩身锚固深度宜控制在8 m左右,桩身内力分布最为均衡,在保证支护性能的条件下,此时经济效应最高。

小型巷道全断面掘进机快速施工关键技术与应用

岩巷掘进效率对于煤矿高效生产具有重要影响。与传统的钻爆法和综掘机法相比,盾构掘进施工法在掘进效率方面具有显著优势,已逐步应用在煤矿岩巷掘进施工中,但其直径一般都超过5 m,难以适用于小断面岩巷。因此,为提高小断面岩巷掘进速度,综合考虑井筒罐笼提升、设备运力、巷道尺寸、瓦斯治理模式、设备防爆性能、连续化排矸、巷道施工条件等因素,研制出了直径为3.5 m的小型矿用全断面掘进机。基于工程地质条件进行数值模拟,提出砂岩、砂质泥岩和泥岩顶板条件下的最优支护参数,获得了巷道最优支护参数,并通过动态调整实现巷道围岩分类精准控制,达到“围岩控制稳定、支护材料数量精确、支护耗时少”的目标。通过研制钢筋自联网、超长运输能力带式输送机,提高整机变坡范围(-9°~+9°),改进刀盘冷却水循环系统,超前治理断层技术,解决了现场应用中遇到的技术难题。研究结果表明,连续化排矸系统构建、盾构机作业线设备配置、快速始发与拆除技术、巷道精准支护施工及劳动组织方式均为保障盾构机快速施工的关键技术。最后,将该小型矿用全断面掘进机及快速施工技术应用于顾桥矿东一边界回风巷,7个月内完成3115 m岩巷掘进施工,月进尺600.6 m,刷新了淮南矿区岩巷掘进施工记录,掘进效率提高至钻爆法的3.15倍,人均工效提高至钻爆法的3.82倍。

静电纺丝在构建小口径仿生人工血管中的研究进展

人工血管在治疗冠状动脉和周边堵塞性疾病中具有重要意义,但制备出性能优异的小口径人工血管仍然具有挑战性。当口径较小时(<6 mm),人工血管容易产生血栓和内膜增生等问题,进而导致血管再狭窄和堵塞,对人类健康造成严重危害。为了构建性能良好的小口径人工血管,人们探索了多种制备方法。静电纺丝可以构建具有极大的比较面积和孔隙率的纳米纤维网络。而这种纳米纤维网络与动物细胞外基质(ECM)结构非常相似,可以极大地促进内皮细胞的黏附生长和繁殖,从而促进使移植后的人工血管具有快速形成完整的内皮细胞层。内皮细胞层的形成可以有效减缓人工血管中血细胞、纤连蛋白和血小板沉积,降低血栓形成及血管堵塞的概率。本论文综述了静电纺丝技术在构建小口径人工血管方面的研究进展。

复合地层小直径隧道掘进机掘进速度区间预测

合理准确预测隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)的掘进速度是实现TBM智能化控制的关键问题之一,复合地层小直径TBM施工的不确定性较常规地质条件更强,而传统预测方法对施工过程的不确定性考虑不足。在此通过引入区间预测方法,提出基于4种不同Bootstrap方法结合KELM-ANN模型的TBM掘进速度区间预测模型,并以南水北调安阳输水隧洞工程为例,选取142组工程实测数据验证区间预测模型的有效性。研究结果表明:基于Rademacher分布建立的模型预测结果优于其他3种方法,不仅可以得到较好的点预测结果,还可以构造出较为清晰可靠的区间将掘进速度实测值完全包络在内;随着置信水平的提高,区间可容纳的不确定性和风险也逐渐上升,通过变化区间宽度,能较好地量化和解释TBM施工过程中的不确定性因素对掘进速度的影响。研究结果可为TBM掘进性能预测和掘进参数优化提供参考。

悬臂式掘进机在小断面超长隧道施工中的应用

小断面隧道工程因其作业空间有限、环境恶劣和地质条件变化大等特点,施工难度较大。小断面隧道中的平行作业难度明显增加,出渣运输效率大幅降低,对机械的选型要求更高。结合肯尼亚某供水项目施工实例,系统总结悬臂式掘进机在小断面超长隧道开挖掘进施工中的应用。结果表明,悬臂式掘进机具有开挖效率高、掘进速度快、对围岩的扰动小和适用性强等优势,更容易控制超欠挖量和保障洞内作业环境,适用于小断面超长隧道开挖施工。

小型钻孔桩辅助二次托换承台加固设计技术研究与应用

某工程利用小型钻孔桩辅助二次托换承台技术,通过桩基预先扩孔处理、分次浇筑承台和凿除多余承台的方式,使得加固后的基础既满足建筑新使用功能的承载力要求,又保证施工过程中上部原有建筑的安全,协调解决了建筑使用功能和结构安全的冲突问题,同时对复杂地基承台托换补桩问题提供新的设计思路和施工方案。

下穿高速段市政道路软土地基处理的设计研究——以前洋路下穿高速为例

软土地基处理是高速公路涉路工程中的重点和难点。为研究下穿高速段市政道路软土地基处理设计,以闽侯青口汽车城福厦客专附属维修道路工程前洋路下穿沈海高速路段软土地基处理为例,进行多方案比较和研究,在综合考虑地质条件、工程要求、施工可行性、高速桥梁安全等因素下,推荐采用小直径钻孔灌注桩的软土地基处理方案,为类似工程设计提供借鉴。

大直径大坡度连续超小半径转弯TBM关键技术研究及应用

为解决抽水蓄能电站交通洞、通风洞开挖断面大、水平转弯半径小、纵坡坡度大且变化频繁,常规TBM无法施工的难题,以抚宁抽水蓄能电站交通洞和通风洞为背景,分析大直径、超小半径转弯、大坡度隧洞采用TBM施工的重难点,从整机方案选型、关键部件设计、出渣方式创新等方面入手,设计一种大直径大坡度超小半径转弯TBM。实践证明:1)在抽水蓄能电站进厂交通洞和通风洞采用大直径超小半径转弯TBM施工切实可行,且具有施工效率高、环境破坏小、绿色低碳等优点;2)采用双护盾主机并结合锚喷支护形式创新集成设计的TBM能够适应大直径超小半径转弯工况;3)在双护盾TBM的支撑盾上集成设计钢筋排存储系统方案可行;4)“旋转栈台+胶轮自卸车”的出渣运输体系能够解决大坡度、连续多次超小半径转弯工况下TBM出渣及物料运输难题,且施工成本相对较低,故障率相对较少,但其影响TBM掘进速度,出渣时阻碍物料运输及人员通行,不利于文明施工;5)在连续超小半径转弯、大坡度工况下采用组合式皮带机出渣的方案是可行的,且组合式皮带机出渣方案在提高TBM掘进速度方面具有突出的优势,但其皮带跑偏调整技术和“多级控制、顺序启停”的控制系统有待进一步研究。

细管胸腔闭式引流与常规胸腔穿刺控制恶性胸腔积液随机对照研究

背景与目的恶性胸腔积液是晚期恶性肿瘤常见的一个问题。治疗多为姑息性,常采用胸腔穿刺或粗管闭式引流。粗管闭式引流损伤大,易感染,患者活动受限。本研究的目的是观察细孔径导管胸腔闭式引流后注药治疗恶性胸腔积液的临床疗效。方法将恶性胸腔积液患者随机分成两组,分别进行中心静脉导管闭式引流和常规胸腔穿刺,并均于胸腔内注入顺铂(cisplatin,DDP)和白介素2(interleukin2,IL2)。结果细孔径导管闭式引流组胸腔积液的控制率为80.00%,明显优于常规穿刺组的36.67%(P<0.01)。细孔径导管闭式引流组的不良反应少于常规穿刺组。结论应用细孔径导管装置引流恶性胸腔积液操作安全、简便,能最大限度地排净胸腔积液,对控制癌性胸腔积液有较好的疗效,能显著改善患者生活质量。

基于永磁体的小口径磁流变抛光装置设计与优化

针对小口径、高陡度光学元件的特点,设计了抛光轮直径为20 mm并运用永磁体作为磁场发生器的磁流变抛光装置.首先根据静磁场基本理论对磁场分布进行计算和仿真,以此为基础对抛光装置进行了详细设计;然后根据装置结构和磁场分布特点,以及流体流动过程中流速与喷管半径之间的关系完成喷管等关键部件的优化;最后提出了双层喷管设计实现屏蔽干扰磁场的方法.实验结果表明,所设计的装置能够实现磁流变液的稳定循环,并获得稳定的去除函数.为确定该装置的材料去除能力,使用K9玻璃进行了工艺实验,确定了K9光学元件的峰值去除效率为4.2μm/min.

MEMS技术在引信中的应用研究

MEMS引信具有高可靠性、低成本、小体积、多功能方面的优越性能 ,必定成为 2 1世纪引信的新宠。将MEMS技术应用于引信设计中 ,不仅降低弹药体积和重量 ,而且提高弹药系统性能或增加新功能。由于小口径武器引信可利用的体积空间非常有限 ,大大增加了设计工作的难度 ,采用MEMS技术可有效地提高引信的功能和降低设计难度。笔者给出了 3

反应堆GGR系统辅助管系稳态振动评估与振动疲劳寿命分析

根据美国机械工程师标准(ASME-OM-S/G2000)规范及法国电力公司(EDF)标准振动评估方法,提出一套用于核电站小支管振动评估及振动疲劳寿命分析的方法,应用该方法对国内某核电站汽轮机润滑顶轴盘车(GGR)系统的辅助小支管振动问题进行评估研究,并计算了小支管系统的允许有效速度。根据振动速度的测量和计算结果进行敏感性评估;采用响应谱计算方法对管座处的应力水平进行计算,并与允许振动交变应力进行比较;采用瞬态动力学方法对管座处的应力时程响应进行计算,根据Miners线性损伤累积模型对管座的振动疲劳寿命进行评估。结果表明谱响应计算得到的振动交变应力幅值高于评估准则的振动交变应力允许值,该管线属于振动敏感管线;而通过瞬态振动寿命计算得到稳态振动疲劳寿命远远高于设计寿命,有较大的安全裕量。

中心静脉导管引流和常规胸腔穿刺控制恶性胸腔积液的比较

目的:观察中心静脉导管引流后注药治疗恶性胸腔积液的临床疗效。方法:将恶性胸腔积液患者随机分成两组,分别进行中心静脉导管闭式引流(引流组)和常规胸腔穿刺(常规组),并于胸腔内注入顺铂。结果:引流组胸腔积液的控制率为84.00%,明显优于常规组的57%(P<0.01),且不良反应少于常规组。结论:应用中心静脉导管装置引流恶性胸腔积液操作安全、简便,能最大限度地排净胸腔积液,对控制癌性胸腔积液有较好的疗效,能显著改善患者生活质量。

小口径火炮身管超声检测技术研究

针对小口径火炮身管的特征,提出利用横波、纵波和变型横波相结合的方法,较好地实现了对小口径火炮身管的在线自动无损检测。