【技术实现步骤摘要】
一种精确控制盾构模型试验开挖面支护力的装置
本专利技术涉及一种应力加载装置,尤其是涉及一种盾构隧道模型试验的应力加载装置。本专利技术能够应用在盾构隧道开挖面稳定性的模型试验中,提供了一种精确控制开挖面支护力的装置。
技术介绍
随着经济与科技实力的进一步增强,城市地下隧道的发展进入了重要的历史时期。盾构法作为目前最常用的隧道施工方法之一,一直以其经济、高效和对周围环境影响最小等优势在隧道与地下工程建设中被广泛应用。在国内外盾构施工过程中,由于隧道开挖面支护力大小控制不合理,导致地表及开挖面发生大变形或坍塌的事故时有发生。合理的支护力设置不仅是安全施工的前提,也是避免灾难性事故发生的关键。同时,模型试验是进行岩土工程相关研究最直接有效的手段。在研究盾构隧道开挖面极限支护力大小的模型实验中,需要模拟实际施工过程中对于隧道开挖面施加支护力,试验中通过研究开挖面的位移与支护力的关系,研究极限支护力。目前的相关实验中,获取开挖面支护力及位移数据的方式主要有以下两种方式:(1)用刚性材料模拟隧道洞周支护,在开挖面前方用柔性材料如乳胶薄膜隔开前方土层与隧洞内的气(水)压,试验过程中通过控制隧道内的气压来改变施加在开挖面的支护力大小,引起并测量开挖面位移。(2)用刚性材料模拟洞周支护,开挖面前方用刚性挡板如有机玻璃板进行支护,玻璃板通过刚性杆件连接到螺旋千斤顶上,实验中通过控制挡板来引起开挖面土体位移,土体稳定后测量作用在支护面的反力。综合分析现有的开挖面支护力施加装置,还存在以下不足之处:1、采用位移加载时,有相关研究表明,进行开挖面稳定性试验研究时,支护板后退速率在一定 ...
【技术保护点】
1.一种精确控制盾构模型开挖面支护力的装置,其特征在于:该装置由压力传导装置、供压装置和稳压装置构成;压力传导装置是由应力施加板(1)、传力杆(2)和阻水活塞(3)组成;传力杆(2)两端分别连接应力施加板(1)和阻水活塞(3);拼装时阻水活塞(3)一段接入传压管(4)的内部;所述稳压装置由液面升降板(7)、固定阀门(8)、微型自吸泵(9)组成;微型自吸泵(9)和液面升降板(7)连接在一起,通过拧紧固定阀门(8)固定在液压箱(5)上部;所述供压装置的主体是一个长方形的液压箱(5),液压箱(5)的一侧面靠近底部设有传压管(4)从液压箱(5)内接出,传压管(4)和液压箱(5)的接口处通过密封防水处理;液压箱(5)另一侧面上接有示压管(6),示压管(6)上标记有刻度,试验开始时能够从示压管(6)上的刻度读取相关压力值;液压箱(5)内部盛放有液体,液体为水或含水的不同种类的液体混合物。
【技术特征摘要】
1.一种精确控制盾构模型开挖面支护力的装置,其特征在于:该装置由压力传导装置、供压装置和稳压装置构成;压力传导装置是由应力施加板(1)、传力杆(2)和阻水活塞(3)组成;传力杆(2)两端分别连接应力施加板(1)和阻水活塞(3);拼装时阻水活塞(3)一段接入传压管(4)的内部;所述稳压装置由液面升降板(7)、固定阀门(8)、微型自吸泵(9)组成;微型自吸泵(9)和液面升降板(7)连接在一起,通过拧紧固定阀门(8)固定在液压箱(5)上部;所述供压装置的主体是一个长方形的液压箱(5),液压箱(5)的一侧面靠近底部设有传压管(4)从液压箱(5)内接出,传压管(4)和液压箱(5)的接口处通过密封防水处理;液压箱(5)另一侧面上接有示压管(6),示压管(6)上标记有刻度,试验开始时能够从示压管(6)上的刻度读取相关压力值;液压箱(5)内部盛放有液体,液体为水或含水的不同种类的液体混合物。2.根据权利要求1所述的一种精确控制盾构模型开挖面支护力的装置,其特征在于:所述应力施加板(1)是一块圆形有机玻璃板。3.根据权利要求1所述的一种精确控制盾构模型开挖面支护力的装置,其特征在于:所述传力杆(2)是为金属杆;所述阻水活塞(3)为橡胶制活塞,阻水性能良好;所述传压管(4)是由圆筒形有机玻板组成。4.根据权利要求1所述的一种精确控制盾构模型开挖面支护力的装置,其特征在于:所述液压箱(5)是由铁板焊制而成的长方形箱子;所述示压管(6)是由两个管头连接在液压箱(5)的箱壁上的有机玻璃管。5.根据权利要求1所述的一种精确控制盾构模型开挖面支护力的装置,其特征在于:所述液面升降板(7)为一块弯曲钢板,弯曲钢板上焊有一个便于上下推动的把手;所述固定阀门(8)由钢筋一端...
【专利技术属性】
技术研发人员:李鹏飞,邹鸿浩,宋伟涛,陈柯屹,王帆,万涛,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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