一种岩石破碎顶管机模拟施工装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及地下工程施工技术领域，具体涉及一种岩石破碎顶管机模拟施工装置，包括：模型箱，模型箱为封闭结构，模型箱内填充有预施工地层岩石，预施工地层岩石充满模型箱；顶管设备，可拆卸地安装于模型箱的一侧，顶管设备包括掘进刀头，掘进刀头贯穿模型箱的侧壁延伸至模型箱内，并在驱动力作用下沿顶管设备的轴线方向对预施工地层岩石施加顶进力。利用顶管设备对填充满预施工地层岩石的模型箱进行预顶进，来对掘进刀头进行测试，将预施工地层岩石完全封闭到模型箱内，能够避免在顶进过程中与掘进刀头接触的预施工地层岩石发生位移而无法被掘进刀头破碎，保证模拟结果与实际情况一致。

【技术实现步骤摘要】
一种岩石破碎顶管机模拟施工装置
本技术涉及地下工程施工
，具体涉及一种岩石破碎顶管机模拟施工装置。
技术介绍
随着社会的发展及人口密度的迅速增长，人们对城市地下空间开发的步伐也在加快，而轨道交通、城市管廊以及地下电力管网等作为城市地下空间开发利用的主要形式，常常需要穿越建筑密集区。由于传统明挖顺作法施工在这些区域受到严重限制，因此采用对地面和周围环境影响都相对较小的暗挖施工方法成为趋势和必然。其中，顶管法因其不阻碍交通、不破坏环境、噪音少、污染少，对周围居民影响较小，同时开挖量小、作业面小、施工工期短、综合成本低等优点，成为了一种比较常见和重要的暗挖施工方法。然而，在利用顶管机对卵石地层进行施工时，若顶管机的设计管径与实际的卵石地层内的卵石粒径不匹配时，顶管机无法前进，需要将顶管机设备全部退出施工隧道外进行顶管设备的更换，再在施工隧道内布置顶管机继续进行施工，整个更换设备的过程费时费力，且成本较高，浪费资源。
技术实现思路
因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的对卵石地层直接进行隧道挖掘施工时无法准确选择合适的设备，施工成本较高的缺陷，从而提供一种岩石破碎顶管机模拟施工装置。为了解决上述技术问题，本技术提供一种岩石破碎顶管机模拟施工装置，包括：模型箱，模型箱为封闭结构，模型箱内填充有预施工地层岩石，预施工地层岩石充满模型箱；顶管设备，可拆卸地安装于模型箱的一侧，顶管设备包括掘进刀头，掘进刀头贯穿模型箱的侧壁延伸至模型箱内，并在驱动力作用下沿顶管设备的轴线方向对预施工地层岩石施加顶进力。优选的是，模型箱的顶壁的厚度大于模型箱的侧壁的厚度。优选的是，模型箱为长方体，模型箱的长边与顶管设备的顶进方向平行。优选的是，顶管设备远离模型箱的一端浇筑有后背墙。优选的是，模型箱安装有顶管设备的侧壁与后背墙安装有顶管设备的侧壁平行设置。优选的是，在顶管设备顶进方向上，后背墙底部宽度大于后背墙顶部的宽度。优选的是，掘进刀头上安装有岩石破碎仓，岩石破碎仓在远离掘进刀头的一端安装有传动组件。优选的是，顶管设备上安装有应力检测装置。优选的是，模型箱为混凝土浇筑成型。本技术技术方案，具有如下优点：1.本技术提供的岩石破碎顶管机模拟施工装置，模型箱为封闭结构，模型箱内填充有预施工地层岩石，岩石充满模型箱；顶管设备可拆卸地安装于模型箱的一侧，顶管设备包括掘进刀头，掘进刀头贯穿模型箱的侧壁延伸至模型箱内，并在驱动力作用下沿顶管设备的轴线方向对岩石施加顶进力。利用顶管设备对填充满预施工地层岩石的模型箱进行预顶进，来对掘进刀头进行测试，模型箱为封闭结构，将预施工地层岩石完全封闭到模型箱内，利用模型箱的内壁来模拟预施工地层岩石处于地下时的实际情况，避免在顶进过程中与掘进刀头接触的预施工地层岩石发生位移导致预施工地层岩石向顶进刀头的四周运动而无法被掘进刀头破碎，能够保证模拟顶进结果与实际情况一致。2.本技术提供的岩石破碎顶管机模拟施工装置，模型箱为长方体，模型箱的长边与顶管设备的顶进方向平行。能够利用同一个模型箱进行多次模拟实验，对多个掘进刀头进行模拟测试，大大提供了施工的效率，节约施工成本。3.本技术提供的岩石破碎顶管机模拟施工装置，顶管设备远离模型箱的一端浇筑有后背墙。用于安装为顶管设备提供顶进力的驱动装置。保证顶管设备能够向前推进，避免由于顶进力不足而不是掘进刀头不匹配导致的顶管设备无法前进。4.本技术提供的岩石破碎顶管机模拟施工装置，掘进刀头上安装有岩石破碎仓，岩石破碎仓在远离掘进刀头的一端安装有传动组件。用于将掘进刀头挖出的岩石进行破碎处理并运输到模型箱外部，避免被挖掘下的岩石在顶管设备下方堆积，减小顶管设备前进过程中的阻力。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的实施方式中提供的岩石破碎顶管机模拟施工装置的结构示意图。附图标记说明：1、模型箱；2、预施工地层岩石；3、掘进刀头；4、后背墙；5、岩石破碎仓；6、传动组件。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。如图1所示为本实施例提供的岩石破碎顶管机模拟施工装置的一种具体实施方式，包括：模型箱1和顶管设备。模型箱1为封闭结构，由混凝土浇筑成型。模型箱1内填充有预施工地层岩石2，岩石充满模型箱1。模型箱1的顶壁的厚度大于模型箱1的侧壁的厚度。模型箱1为长方体，模型箱1的长边与顶管设备的顶进方向平行，且长度远大于宽度和高度。能够利用同一个模型箱1进行多次模拟实验，对多个掘进刀头3进行模拟测试，大大提供了施工的效率，节约施工成本。顶管设备可拆卸地安装于模型箱1的一侧，顶管设备上安装有应力检测装置，用于对模拟顶进过程中顶管设备的应力进行实时监测，避免应力过大对顶管设备造成损坏。顶管设备包括掘进刀头3，掘进刀头3贯穿模型箱1的侧壁延伸至模型箱1内，并在驱动力作用下沿顶管设备的轴线方向对岩石施加顶进力。掘进刀头3上安装有岩石破碎仓5，岩石破碎仓5在远离掘进刀头3的一端安装有传动组件6。为了安装顶管设备的驱动装置，顶管设备远离模型箱1的一端浇筑有后背墙4。模型箱1安装有顶管设备的侧壁与后背墙4安装有顶管设备的侧壁平行设置。在顶管设备顶进方向上，后背墙4底部宽度大于后背墙4顶部的宽度，降低后背墙4整体的重心，增加后背墙4的稳定性，同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种岩石破碎顶管机模拟施工装置，其特征在于，包括：/n模型箱(1)，所述模型箱(1)为封闭结构，所述模型箱(1)内填充有预施工地层岩石(2)，所述预施工地层岩石(2)充满所述模型箱(1)；/n顶管设备，可拆卸地安装于所述模型箱(1)的一侧，所述顶管设备包括掘进刀头(3)，所述掘进刀头(3)贯穿所述模型箱(1)的侧壁延伸至所述模型箱(1)内，并在驱动力作用下沿所述顶管设备的轴线方向对所述预施工地层岩石(2)施加顶进力。/n

【技术特征摘要】
1.一种岩石破碎顶管机模拟施工装置，其特征在于，包括：
模型箱(1)，所述模型箱(1)为封闭结构，所述模型箱(1)内填充有预施工地层岩石(2)，所述预施工地层岩石(2)充满所述模型箱(1)；
顶管设备，可拆卸地安装于所述模型箱(1)的一侧，所述顶管设备包括掘进刀头(3)，所述掘进刀头(3)贯穿所述模型箱(1)的侧壁延伸至所述模型箱(1)内，并在驱动力作用下沿所述顶管设备的轴线方向对所述预施工地层岩石(2)施加顶进力。


2.根据权利要求1所述的岩石破碎顶管机模拟施工装置，其特征在于，所述模型箱(1)的顶壁的厚度大于所述模型箱(1)的侧壁的厚度。


3.根据权利要求1所述的岩石破碎顶管机模拟施工装置，其特征在于，所述模型箱(1)为长方体，所述模型箱(1)的长边与所述顶管设备的顶进方向平行。


4.根据权利要求1所述的岩石破碎顶管机模拟施工装置，其特征在于，所述顶管设...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭利佳，刘震国，杨占坤，郭明忠，袁云峰，李笑男，曹睿，单镏新，李劲男，窦一，李明奎，黄强，王亚斌，李晓斌，
申请(专利权)人：北京城建集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11