盾构管片环三维受荷模型试验设备及其加载装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种盾构管片环三维受荷模型试验设备及其加载装置，加载装置包括反力支架，反力支架上设置有一个或两个以上沿模型管片轴向布置的加载机构，各加载机构均包括多个沿周向间隔布置的用于向对应模型管片进行径向加载的弹簧加载单元，各弹簧加载单元均包括安装套筒及设置于安装套筒中的加载弹簧，加载弹簧上设置有指针，安装套筒上设置有与所述指针配合使用的沿安装套筒轴向布置的刻度。本实用新型专利技术实现了管片环周向土体地基反力的模拟，除此之外，能够模拟受局部超载作用管片的受力和变形，并且能够直接读出荷载大小及管片的变形量，提高试验精度的同时使得试验更加的便捷、易操作性强。

Three-Dimensional Loading Model Test Equipment for Shield Segment Ring and Its Loading Device

The utility model relates to a shield segment ring three-dimensional loading model test equipment and its loading device. The loading device includes a reaction bracket, on which there is one or more loading mechanisms arranged along the axial direction of the model segment. Each loading mechanism includes a plurality of spring loading units arranged along the circumferential interval for the radial loading of the corresponding model segment, and each spring. The loading unit includes the installation sleeve and the loading spring arranged in the installation sleeve. The loading spring is provided with a pointer, and the installation sleeve is provided with a scale along the axis of the installation sleeve which is used in conjunction with the pointer. The utility model realizes the simulation of the reaction force of the circular soil foundation of the segment, besides, it can simulate the stress and deformation of the segment under the local overload, and can read the load and the deformation of the segment directly, so as to improve the test accuracy and make the test more convenient and easy to operate.

【技术实现步骤摘要】
盾构管片环三维受荷模型试验设备及其加载装置
本技术涉及城市地铁、公路隧道等采用盾构法施工的管片衬砌结构隧道工程领域，尤其涉及一种能够对盾构管片环进行三维受荷模型试验设备及其加载装置。
技术介绍
近年来，随着经济的发展和技术的进步，盾构隧道在城市地铁、公路隧道、跨江海隧道等领域中得到了广泛的应用。盾构隧道管片衬砌结构是通过管片接头将管片拼接成环，再通过环间接头将单个管片环连接成管状结构而构成的隧道主体。管片环在土体中处于三维受荷状态，是盾构隧道的主要支护结构，其管片环在土体中的结构力学性能及变形特性的研究就显得极为重要。现阶段，管片的横纵向结构力学性能及变形特性的研究中，经常使用模型试验的方法来进行。比如说中国专利CN202886178U公开了“一种盾构管片环形模型试验的加载装置”，该加载装置包括设置于模型管片中心位置的光滑圆环，试验时，多根绳子的一端分别连接管片，另一端穿过光滑圆环和滑轮，绳子的末端安装砝码，通过叠加砝码实现对荷载大小的控制，多个绳子实现管片的环向受力。现有的这种加载方式存在以下问题，模型管片的变形量需要借助位移计再进行测量，设备的结构复杂程度较大，设备成本较高；另外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盾构管片环三维受荷模型试验设备的加载装置，其特征在于：包括反力支架，反力支架上设置有一个或两个以上沿模型管片轴向布置的加载机构，各加载机构均包括多个沿周向间隔布置的用于向对应模型管片进行径向加载的弹簧加载单元，各弹簧加载单元均包括安装套筒及设置于安装套筒中的加载弹簧，加载弹簧上设置有指针，安装套筒上设置有与所述指针配合使用的沿安装套筒轴向布置的刻度。

【技术特征摘要】
1.一种盾构管片环三维受荷模型试验设备的加载装置，其特征在于：包括反力支架，反力支架上设置有一个或两个以上沿模型管片轴向布置的加载机构，各加载机构均包括多个沿周向间隔布置的用于向对应模型管片进行径向加载的弹簧加载单元，各弹簧加载单元均包括安装套筒及设置于安装套筒中的加载弹簧，加载弹簧上设置有指针，安装套筒上设置有与所述指针配合使用的沿安装套筒轴向布置的刻度。2.根据权利要求1所述的加载装置，其特征在于：所述安装套筒由透明材料制成，所述刻度设置于所述安装套筒的外周面上。3.根据权利要求1所述的加载装置，其特征在于：加载弹簧的底部串连有土压力盒。4.根据权利要求1~3任意一项所述的加载装置，其特征在于：安装套筒内加载弹簧的上部和底部分别装配有用于导向的垫片，垫片与所述安装套筒止转配合以限制加载弹簧转动，弹簧加载单元还包括与所述垫片顶推配合的顶推螺杆，所述顶推螺杆旋装于所述反力支架上。5.根据权利要求4所述的加载装置，其特征在于：顶推螺杆的外端外凸于所述反力支架用于扭矩输入。6.一种盾构管片环三维受荷模型试验设备，包括管片固定座和加载装置，其特征在于：加载装置包括反力支架，反力支架上设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明宇，赵世永，王松，孙立光，庞磊，崔鑫磊，靳军伟，曾力，马世举，魏艳卿，王瑜，柴文豹，马鹏辉，
申请(专利权)人：郑州大学，中铁十五局集团有限公司，中铁十五局集团城市轨道交通工程有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41