一种模拟气压辅助土压平衡盾构实验装置及实验方法制造方法及图纸

技术编号:21997419 阅读:39 留言:0更新日期:2019-08-31 04:41
本发明专利技术公开了一种模拟气压辅助土压平衡盾构实验装置及实验方法,属于隧道及地下工程技术领域。一种模拟气压辅助土压平衡盾构实验装置,包括:底座、土舱装置、刀盘驱动装置、推进装置、气体加压装置以及数据采集系统;土舱装置包括舱筒;刀盘驱动装置包括与底座滑动连接的支架、设置在支架上的电机、置于舱筒内的刀盘以及连接电机和刀盘的连接轴;推进装置设置在底座上并与支架连接;气体加压装置与土舱装置连通;本发明专利技术可以模拟气压辅助土压平衡模式进行掘进,采用数据采集系统可以采集气体压力、扭矩、推力以及位移等数据,对气压平衡土压模式的研究提供实验依据,以解决盾构机在黏土层中掘进时,刀盘结泥饼的问题。

A Simulated Air Pressure Assisted Earth Pressure Balanced Shield Test Device and Method

【技术实现步骤摘要】
一种模拟气压辅助土压平衡盾构实验装置及实验方法
本专利技术涉及隧道及地下工程
,具体涉及一种模拟气压辅助土压平衡盾构实验装置及实验方法。
技术介绍
随着我国经济快速发展,城市化进程的加快,城市交通拥堵问题越发严重。我国各地城市广泛使用土压平衡盾构法修建地铁隧道以缓解城市内交通拥堵问题。但是各地城市所处的地质条件复杂,土压平衡盾构机开挖切削的土体一般不具有良好的流塑状态,所以对不同地质条件下的渣土使用合理的改良剂进行改良是保证盾构机高效率掘进的关键。盾构机在气密性好的黏土地层中掘进时,按照常规的土压平衡模式掘进,盾构机负荷很大,渣土在土舱压力以及搅拌作用下容易固结造成刀盘结泥饼现象。刀盘泥饼的存在加重了盾构机刀盘和刀具的负荷,常常使刀具磨耗严重、转动扭矩过大、掘进参数出现突变,使施工效率大大降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种模拟气压辅助土压平衡盾构实验装置及实验方法,模拟气压辅助土压平衡以解决现有盾构机在黏土层中掘进时,刀盘结泥饼的问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下:一种模拟气压辅助土压平衡盾构实验装置,包括:底座、土舱装置、刀盘驱动装置、推进装置、气体加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟气压辅助土压平衡盾构实验装置,其特征在于,包括:底座(10)、土舱装置(20)、刀盘驱动装置(30)、推进装置(40)、气体加压装置(50)以及数据采集系统;所述土舱装置(20)包括设置在所述底座(10)上的舱筒(21),所述舱筒(21)包括封闭端(22)和开口端(23);所述刀盘驱动装置(30)包括支架(31)、电机(32)、连接轴(33)以及刀盘(34);所述支架(31)与所述底座(10)的顶部滑动连接;所述电机(32)设置在所述支架(31)上;所述连接轴(33)连接所述电机(32)的电机轴以及刀盘(34);所述刀盘(34)从所述开口端(23)伸入所述舱筒(21)内;所述推进装...

【技术特征摘要】
1.一种模拟气压辅助土压平衡盾构实验装置,其特征在于,包括:底座(10)、土舱装置(20)、刀盘驱动装置(30)、推进装置(40)、气体加压装置(50)以及数据采集系统;所述土舱装置(20)包括设置在所述底座(10)上的舱筒(21),所述舱筒(21)包括封闭端(22)和开口端(23);所述刀盘驱动装置(30)包括支架(31)、电机(32)、连接轴(33)以及刀盘(34);所述支架(31)与所述底座(10)的顶部滑动连接;所述电机(32)设置在所述支架(31)上;所述连接轴(33)连接所述电机(32)的电机轴以及刀盘(34);所述刀盘(34)从所述开口端(23)伸入所述舱筒(21)内;所述推进装置(40)设置在所述底座(10)上并与所述支架(31)连接;所述气体加压装置(50)与所述开口端(23)连通;所述数据采集系统分别与所述土舱装置(20)、刀盘驱动装置(30)以及推进装置(40)连接。2.根据权利要求1所述的模拟气压辅助土压平衡盾构实验装置,其特征在于,所述土舱装置(20)还包括与所述舱筒(21)轴线重合、并与所述舱筒(21)连接的限位筒(24);所述限位筒(24)与所述舱筒(21)连接一端的内侧壁设有挡环(25);所述连接轴(33)穿过所述限位筒(24)和挡环(25)并通过密封轴承(26)与所述限位筒(24)的内侧壁滑动连接。3.根据权利要求2所述的模拟气压辅助土压平衡盾构实验装置,其特征在于,所述土舱装置(20)通过沿轴线的平面分为两部分,两部分的连接处设有密封条,两部分设有多对相对应的凸耳(27),每对凸耳(27)通过螺栓连接;其中一部分靠近所述封闭端(22)的位置设有舱门(28)。4.根据权利要求3所述的模拟气压辅助土压平衡盾构实验装置,其特征在于,所述推进装置(40)包括千斤顶(41);所述千斤顶(41)的安装座(42)设置在所述底座(10)上,所述千斤顶(41)的顶杆(43)与所述支架(31)连接;所述顶杆(43)轴线方向与所述连接轴(33)的轴线方向一致。5.根据权利要求4所述的模拟气压辅助土压平衡盾构实验装置,其特征在于,所述底座(10)的顶部设有第一反力支架(11)和第二反力支架(12);所述第一反力支架(11)与...

【专利技术属性】
技术研发人员:周佳媚王英学邹仕伟宋相帅周瑶赵大权李朗朱宇刘同财樊霁
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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