Criteria of human-computer interface design for computer assisted surgery systems

In recent years, computer assisted surgery (CAS) systems become more and more common in clinical practices, but few specific design criteria have been proposed for human-computer interface (HCI) in CAS systems. This paper tried to give universal criteria of HCI design for CAS systems through introduction of demonstration application, which is total knee replacement (TKR) with a nonimage-based navigation system. A typical computer assisted process can be divided into four phases: the preoperative planning phase, the intraoperative registration phase, the intraoperative navigation phase and finally the postoperative assessment phase. The interface design for four steps is described respectively in the demonstration application. These criteria this paper summarized can be useful to software developers to achieve reliable and e?ective interfaces for new CAS systems more easily.     

油罐底板渗漏的修补

某油罐底板发生了渗漏,采用AE声发射技术在油罐在用状态下检测出底板渗漏点的大致位置后,倒空油罐,对油罐内部管壁和底板进行热水循环清洗。用N2置换内部的油气,用轴流风机强制通风,检测罐内气体符合呼吸和防爆要求后,从人孔进入罐内。通过渗透检测和真空箱检测的方法精确找出缺陷位置,采用充N2隔离油气、浇水降温、钻孔等一系列措施挖除缺陷,更换底板下缺陷附件的含油沥青砂层。最后,在缺陷所在位置上焊接补丁钢板,成功地进行了易燃易爆油罐底板渗漏的修补。     

南京地铁过江隧道总体设计与施工

以南京地铁3、10号线过长江隧道为背景,针对其距离长、风险高、施工难度大等特点,在国内地铁行业首次提出采用单洞双线大直径盾构隧道的断面形式。分别从设计与施工难点及采取的措施出发,通过工程类比、仿真计算、现场试验等研究手段,确立了11.2 m外径的单管双线三层内部结构的地铁过江大直径盾构隧道横断面,解决了地铁大直径盾构隧道衬砌环分块形式,提出了利用隧道顶部富裕空间的纵向通风模式。实践证明,在直径为10～12 m类大直径盾构隧道的常压换刀的应用中是可行的、安全的。研究成果可为城市大断面越江地铁盾构隧道工程提供借鉴。     

国内盾构开舱技术现状与风险管控

盾构在长距离掘进后,由于隧道地质的复杂性和工程的特殊性,不可避免地发生刀具磨损和刀盘损坏等现象,此时必须停机进行开舱检修,因此对盾构开舱技术以及刀盘、刀具的修复技术进行研究和总结至关重要。针对盾构开舱以及刀盘、刀具修复难题,通过实践经验对国内盾构开舱技术现状、开舱的目的和风险进行总结; 并以南京扬子江隧道饱和带压换刀作业和地铁盾构开舱为例,分别从两大盾构类型（泥水盾构和土压盾构）对常压开舱和带压开舱技术以及盾构开舱的辅助措施进行分析,详细介绍常压开舱和带压开舱的适用范围、开舱条件、工作原理、作业流程以及开舱的关键技术等。最后,分别以某地铁盾构隧道和南京扬子江隧道的动火修复作业为例,对常压和高压状态下的刀盘动火修复技术进行详细介绍。经过实践总结与分析可知： 1）目前国内关于盾构开舱高压下作业的培训及认证体系还不完善,专业队伍比较缺乏,安全生产许可证和业绩评定体系尚不够健全,带压换刀作业手册和管理尚不规范成熟,盾构动火作业的安全形势依然很严峻; 2）盾构开舱风险较大,因此应严格加强盾构开舱的风险防范,并应根据具体施工情况尽量做到主动开舱,避免被动开舱; 3）目前虽然已成功地在某些工程完成了盾构开舱及刀盘、刀具修复作业,但盾构开舱技术的相关管理体系亟需构建,新技术的开发异常紧迫,因此加强技术交流、加快新技术的研发是一项长期的工作。     

盾构隧道刀具更换技术综述

盾构穿越复杂水文地质地层时,常因刀盘刀具过量磨损而导致盾构被迫停机,这已成为困扰盾构施工的重要难题之一,进行刀具更换是目前解决这一难题,恢复盾构掘进的主要方法。然而,工程界尚未形成系统的盾构换刀技术体系。针对这一问题,在对已有技术研究理解和总结的基础上,阐述了盾构刀具更换技术的内涵和主要分类,并结合典型盾构工程换刀作业实例和笔者所在课题组的研究成果,对加固地层-常压换刀、基于常压可更换刀盘设计的换刀、带压换刀等3种主要换刀技术的原理、技术流程、关键技术、适用范围和优缺点等进行系统的分析和总结。最后介绍了日本最新的刀具更换技术,并对中国盾构隧道刀具更换技术进行了展望。结果表明：地层加固-常压换刀技术和带压换刀技术都是在常规刀盘设计条件下形成的,其关键都是保障开挖面地层的稳定性;差别在于,前者是使加固开挖面地层达到自稳后,在常压条件下实施的,而后者则是通过泥浆渗透成膜等辅助工艺提高开挖面地层的闭气性后,在气压支护条件下实施的;对于基于常压可更换刀盘设计的换刀技术来说,开挖面地层的稳定性不需要重点考虑,盾构机特殊的中空刀盘辐臂和常压可更换刀具设计才是该技术的关键。     

大连湾互通立交粉煤灰地基加固处理方案

粉煤灰地基加固处理国内外资料较少,通过大连湾互通立交粉煤灰地基加固处理方案,论述了几种加固方案的优缺点,通过技术的可行性、经济的合理性,有效地提高粉煤灰地基的承载力、减小地基沉降、消除地基液化进行了详细介绍。     

振冲碎石桩复合地基施工与检测

分析了地基振冲碎石桩的施工过程、工艺控制、质量保证措施;通过进行复合地基质量检测试验,证明该处振冲碎石桩基能够满足建筑物的地基承载力设计要求.     

非假模取样方式下修船管件更换的新管逆向设计

传统修船管件更换工艺方法效率低、精度不稳定、人工和材料成本高、生产周期长，且存在较大的安全隐患。针对这些问题，融合测绘、软件、船舶制造与加工等关键技术，采取非假模取样方式进行修船管件更换的新管逆向设计，开拓一种数字化的管件制作思路。     

北京某市政路杂填土路基处理方案研究与应用

随着城市的不断发展壮大，市政路网逐步由城区向郊区扩张，先建小区后修路的整体理念导致市政路中出现了各类杂填土地基。为保证路基的稳定性，需对杂填土地基进行处理。通过详细对比强夯法、换土垫层法、柱锤冲扩桩法、水泥粉煤灰碎石桩法4种路基处理的实用方法，最终确定采用换土垫层和柱锤冲扩桩结合的方式分段进行路基处理，并对路基处理后的地基承载力及沉降进行相关验算，同时提出相关路基处理方案的施工注意事项，不仅解决了实际工程中杂填土路基处理问题，还为类似的工程提供了参考借鉴思路。