隧道掌子面约束压力与挤出变形关系试验装置及试验方法制造方法及图纸

技术编号:10367446 阅读:352 留言:0更新日期:2014-08-28 11:15
一种隧道掌子面约束压力与挤出变形关系试验装置及试验方法,其装置的构成是:侧壁与上盖及底座密封嵌置构成圆筒状的压力室;底座上表面中部的凹槽中固定有油缸,油缸的活塞向上伸入压力室;上盖靠近侧壁处设有排气阀;上盖底面中部的气缸槽上密封嵌置有直径小于油缸的气缸筒,所述的气缸槽设有穿出上盖的通气孔,气缸筒的活塞连有位移测量杆,位移测量杆的上端伸出上盖与位移百分表相连;底座位于压力室内腔与油缸之间的部位设有进水阀。该装置能较准确地测试出不同围岩条件下,隧道掌子面的约束压力与隧道掌子面的挤出变形量的关系,从而为隧道的设计与施工提供可靠的试验数据,在有效保证掌子面的稳定的前提下,降低施工成本,提高施工速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
在隧道施工过程中,尤其是在软弱围岩的开挖中,掌子面(隧道的开挖面)的后方临空、而前方受围岩挤压,失去平衡,掌子面会产生向后凸起的挤出变形。当挤出变形过大(大于经验控制值7cm)时,会导致前方围岩破坏,掌子面崩坍,隧道失稳,影响施工进程,甚至造成事故。为确保隧道快速安全施工,需保证掌子面稳定,通常通过在掌子面注浆、打锚杆、分部开挖-留核心土等方法来增加掌子面(后方)的约束压力,以控制掌子面的挤出变形。目前的隧道施工中,掌子面的挤出变形与围岩及其施加的约束压力的关系靠经验估计,也即打锚杆的数量、长度,注浆量的多少,留核心土的面积大多靠经验得出;使得施加的约束压力要么过大、增加不必要的施工成本,减低施工速度;要么约束压力过小,不能有效保证掌子面的稳定,隧道施工的安全得不到保障。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种隧道掌子面的约束压力与挤出变形关系的试验装置,该装置能较准确地测试出不同围岩条件下,隧道掌子面的约束压力与隧道掌子面的挤出变形量的关系,从而为隧道的设计与施工提供可靠的试验数据,在有效保证掌子面的稳定的前提下,降低施工成本,提高施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隧道掌子面约束压力与挤出变形关系试验装置,其特征在于:侧壁(9)与上盖(7)及底座(15)密封嵌置构成圆筒状的压力室;所述的上盖(7)与底座(15)的外侧还通过拉杆(11)螺纹连接,底座(15)上表面中部的凹槽中固定有油缸(16),油缸(16)的活塞(13)向上伸入压力室,油缸(16)的进出油接头(17)穿出底座(15);上盖(7)靠近侧壁(9)处设有排气阀(4);上盖(7)底面中部的气缸槽上密封嵌置有直径小于油缸(16)的气缸筒(8),所述的气缸槽设有穿出上盖(7)的通气孔(3),气缸筒(8)的活塞(10)连有位移测量杆(1),位移测量杆(1)的上端伸出上盖(7),且位移测量杆(1)的上...

【技术特征摘要】
1.一种隧道掌子面约束压力与挤出变形关系试验装置,其特征在于: 侧壁(9)与上盖(7)及底座(15)密封嵌置构成圆筒状的压力室;所述的上盖(7)与底座(15)的外侧还通过拉杆(11)螺纹连接,底座(15)上表面中部的凹槽中固定有油缸(16),油缸(16)的活塞(13)向上伸入压力室,油缸(16)的进出油接头(17)穿出底座(15);上盖(7)靠近侧壁(9)处设有排气阀(4);上盖(7)底面中部的气缸槽上密封嵌置有直径小于油缸(16)的气缸筒(8),所述的气缸槽设有穿出上盖(7)的通气孔(3),气缸筒⑶的活塞(10)连有位移测量杆(I),位移测量杆⑴的上端伸出上盖(7),且位移测量杆⑴的上端与位移百分表(6)相连;底座(15)位于压力室内腔与油缸(16)之间的部位设有进水阀(19)。2.一种使用上述的隧道掌子面约束压力与挤出变形关系试验装置进行隧道掌子面约束压力与挤出变形关系试验的方法,其具体做法是: A.将气缸筒(8)从上盖(7)气缸槽中取出,然后将气缸筒(8)的气缸槽以下部位预埋入隧道土中制样,制得上部预埋气缸筒(8)的试样(12),试样(12)的高度等于压...

【专利技术属性】
技术研发人员:张志强李化云阚呈李永珑张彪
申请(专利权)人:西南交通大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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