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一种考虑弯螺栓紧固力的盾构隧道缩尺模型及制作方法技术

技术编号:20422708 阅读:55 留言:0更新日期:2019-02-23 07:42
本发明专利技术公开了一种考虑弯螺栓紧固力的盾构隧道缩尺模型及制作方法,该模型包括连接螺栓系统、传感器系统和盾构隧道管片系统。本发明专利技术基于上述模型的制作方法,根据相似原理,制作缩尺下的UPVC材质的盾构隧道模型的封顶块、相邻块、标准块,基于实际孔位,采用微型钻头在每个管片模型的相邻面倾斜钻进,形成一个折线孔,粘贴金属应变片和薄膜压力传感器,弯螺栓穿过垫片和相邻两个管片的对应折线孔与止水橡胶垫,然后采用扭力扳手根据预设扭力数值,一一拧紧连接相邻两个管片的弯螺栓,使其具备相应紧固力,考虑弯螺栓紧固力的盾构隧道缩尺模型整体由此构成。该制作方法可广泛应用于有关盾构隧道缩尺模型的试验中。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑弯螺栓紧固力的盾构隧道缩尺模型及制作方法
本专利技术涉及一种考虑弯螺栓紧固力的盾构隧道缩尺模型及制作方法。
技术介绍
据统计显示,截止2018年3月,全国运营中地铁的里程将近5000公里,北上广一线城市运营着十余条地铁线路,地铁隧道已然成为一线城市公共交通体系的命脉。其中,机械自动化程度高的盾构地铁隧道也越来越受工程建设者的青睐,盾构地铁隧道由预制管片装配而成,管片间由弯螺栓连接,弯螺栓的受力状态直接影响隧道结构承载力。然而,诸如近接地铁的开发、地震、弯螺栓安装部分失效等不利因素将影响盾构隧道管片间弯螺栓的工作性能,直接威胁着地铁的运营安全性。所以深入研究近接地铁的开发扰动、地震影响、弯螺栓安装部分失效等情况显得至关重要。盾构隧道的缩尺模型是开展研究的首要,而在设计制作缩尺模型中,管片模型环向、纵向连接的弯螺栓都被简化处理与相似替代了,甚至忽略弯螺栓的紧固力这一关键因素,以致锁紧状态不一,轻视试验中弯螺栓的工作性能,致使试验结果产生偏差。但究其本质,盾构隧道模型的弯螺栓受力状态和工作性能,是最需要被认真深入地考虑对待的。因此,如何考虑弯螺栓的紧固力因素是长期难以正确对待的研究本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑弯螺栓紧固力的盾构隧道缩尺模型,其特征在于:包括连接螺栓系统、传感器系统和管片系统;所述管片系统包括封顶块、相邻块和标准块的管片,三者通过连接螺栓系统环向、纵向连接形成盾构隧道整体;所述连接螺栓系统包括螺栓台口、弯螺栓、螺帽、垫片,管片系统的各管片根据原型盾构隧道的实际孔位钻设有折线孔,所述螺栓台口位于折线孔的两端出口处,弯螺栓装设于折线孔内,弯螺栓的端部通过垫片、螺帽固定于螺栓台口;所述传感器系统包括金属应变片、薄膜压力传感器和数据采集设备;所述金属应变片粘贴在弯螺栓中部,用于量测紧固弯螺栓的应力;所述薄膜压力传感器粘贴在折线孔中部的承压一侧,用于量测紧固弯螺栓的对管片的压力;所...

【技术特征摘要】
1.一种考虑弯螺栓紧固力的盾构隧道缩尺模型,其特征在于:包括连接螺栓系统、传感器系统和管片系统;所述管片系统包括封顶块、相邻块和标准块的管片,三者通过连接螺栓系统环向、纵向连接形成盾构隧道整体;所述连接螺栓系统包括螺栓台口、弯螺栓、螺帽、垫片,管片系统的各管片根据原型盾构隧道的实际孔位钻设有折线孔,所述螺栓台口位于折线孔的两端出口处,弯螺栓装设于折线孔内,弯螺栓的端部通过垫片、螺帽固定于螺栓台口;所述传感器系统包括金属应变片、薄膜压力传感器和数据采集设备;所述金属应变片粘贴在弯螺栓中部,用于量测紧固弯螺栓的应力;所述薄膜压力传感器粘贴在折线孔中部的承压一侧,用于量测紧固弯螺栓的对管片的压力;所述数据采集设备与金属应变片和薄膜压力传感器电连接,用于接收二者采集的数据信息。2.根据权利要求1所述的一种考虑弯螺栓紧固力的盾构隧道缩尺模型,其特征在于:所述盾构隧道管片系统还包括止水橡胶垫,所述止水橡胶垫设置于管片拼接的环缝与纵缝面。3.根据权利要求1所述的一种考虑弯螺栓紧固力的盾构隧道缩尺模型,其特征在于:所述折线孔包括环向折线孔和纵向折线孔。4.根据权利要求1所述的一种考虑弯螺栓紧固力的盾构隧道缩尺模型,其特征在于:所述螺栓台口为管片内侧面挖设的孔口凹槽。5.根据权利要求1所述的一种考虑弯螺栓紧固力的盾构隧道缩尺模型,其特征在于:所述连接螺栓系统还包括扭力扳手,所述扭力扳手用于调节弯螺栓的紧固力。6.根据权利要求5所述的一种考虑弯螺栓紧固力的盾构隧道缩尺模型,其特征在于:所述扭力扳手配有预设数值功能和...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡奇鹏肖至慧肖朝昀陈星欣苏世灼
申请(专利权)人:华侨大学
类型:发明
国别省市:福建,35

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