【技术实现步骤摘要】
盾构隧道纵向结构性状模型试验装置及其使用方法
本申请涉及隧道结构模型
，具体涉及一种盾构隧道纵向结构性状模型试验装置及其使用方法。
技术介绍
盾构隧道所处地层处于一定的天然应力状态中，隧道未掘进前，初始应力场与地下水渗流场处于相对静止的动态平衡状态。盾构隧道施工破坏了两者之间的动态平衡，进而产生感生应力场以维持地层的力学平衡。为恢复渗流场与应力场这一作用体系的动态平衡，双场之间必须通过一定的耦合作用才能实现。围岩与地下水的耦合问题会使荷载的分布特征发生很大的变化。隧道结构设计中，往往根据平面应变假设，取某几环隧道为研究对象，将研究对象的受力分析结果作为设计依据，而较少考虑隧道的纵向受力和变形行为。实际上，埋设于土层中的盾构隧道沿纵向为一个细长结构，柔性较大，受到周围环境的影响更容易发生变形，而当该变形增大到一定程度时则将导致结构的破坏。与管片环向变形特性相比，盾构隧道的纵向特性更为脆弱且其后果往往对隧道结构不利。大量已运营的盾构隧道因产生过量的沉降或不均匀变形，从而诱发渗水漏泥、结构局部脱落破坏、或内部结构发生纵向弯曲变形，对隧道的结构安全、列车的运营安全及...
【技术保护点】
1.一种盾构隧道纵向结构性状模型试验装置，其特征在于，包括：模型箱(1)、模型隧道(2)和地下水控制装置(3)，其中：所述模型箱(1)为一个顶部开口的方形箱体，所述箱体的两个侧面为透明钢化玻璃(4)，在任一侧所述钢化玻璃(4)上设置有刻度尺(5)；所述模型箱(1)内设置多种类型的模型土(6)，所述模型隧道(2)设置在所述模型土(6)内，且不同类型的模型土(6)沿着所述模型隧道(2)的纵向分别设置在所述模型隧道(2)不同的位置；所述地下水控制装置(3)包括供水设备(7)和供水管道(8)，所述供水设备(7)设置在所述模型箱(1)外侧，所述供水管道(8)的进水端与所述供水设备(7...
【技术特征摘要】
1.一种盾构隧道纵向结构性状模型试验装置，其特征在于，包括：模型箱(1)、模型隧道(2)和地下水控制装置(3)，其中：所述模型箱(1)为一个顶部开口的方形箱体，所述箱体的两个侧面为透明钢化玻璃(4)，在任一侧所述钢化玻璃(4)上设置有刻度尺(5)；所述模型箱(1)内设置多种类型的模型土(6)，所述模型隧道(2)设置在所述模型土(6)内，且不同类型的模型土(6)沿着所述模型隧道(2)的纵向分别设置在所述模型隧道(2)不同的位置；所述地下水控制装置(3)包括供水设备(7)和供水管道(8)，所述供水设备(7)设置在所述模型箱(1)外侧，所述供水管道(8)的进水端与所述供水设备(7)相连通，所述供水管道(8)的出水端设置在所述模型箱(1)内。2.根据权利要求1所述的盾构隧道纵向结构性状模型试验装置，其特征在于，所述模型隧道(2)包括：模型衬砌环(9)和模型螺栓(10)，所述模型衬砌环(9)为直径200mm,长度40mm的多个圆环状短聚乙烯短管组成，所述模型衬砌环包括一个封顶管片(11)、两个邻接管片(12)和三个标准管片(13)共六个模型管片组成，所述模型螺栓(10)为直径φ＝3mm，长度l＝16mm的尼龙66螺丝，每片管片四个端面中央各钻一个3mm的手孔通过模型螺栓(10)与前后左右管片相连接，环向、纵向个各通过6根的所述模型螺栓(10)与不同所述模型管片相连接。3.根据权利要求2所述的盾构隧道纵向结构性状模型试验装置，其特征在于，所述供水管道(8)包括第一管道(14)、第二管道(15)和第三管道(16)，所述第一管道(14)的进水端与所述供水设备(7)相连通，所述第一管道(14)的出水端分别与所述第二管道(15)和所述第三管道(16)的进水端相连接，所述第二管道(15)和所述第三管道(16)出水端分别设置在所述模型箱(1)的不同位置，所述第二管道(15)和所述第三管道(16)设置在所述模型箱(1)内的部分相连通。4.根据权利要求3所述的盾构隧道纵向结构性状模型试验装置，其特征在于，所述第一管道(14)上设置第一进水阀门(17)，所述第二管道(15)上设置有第二进水阀门(18)，所述第三管...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘燕，刘俊岩，杨帆，陆瑶，刘晨阳，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
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