本实用新型专利技术公开了一种可模拟小半径盾构施工过程的室内试验装置，包括箱体、环刀、圆筒和焊接钢管；所述箱体为玻璃箱，且箱体的两侧对应开设有用于模型进出的洞口，且箱体的内部侧面等距离安装有用于测量模拟隧道沉降的位移传感器，所述圆筒的一端安装有切割土体的环刀，且圆筒的另一端内侧套接焊接钢管的一端外侧，所述焊接钢管内部安装有小型化的输送机，且输送机的输送带上等距离设置有负责挖掘土体的铲斗，且圆筒和焊接钢管的空隙处螺旋缠绕有橡胶发泡管。可用于实验室简要模拟盾构过程，获取不同土层土体的沉降数据及规律，使小半径盾构模拟成为可能，为施工提供参考。
【技术实现步骤摘要】
一种可模拟小半径盾构施工过程的室内试验装置
本技术涉及模拟盾构实验装置
，具体为一种可模拟小半径盾构施工过程的室内试验装置。
技术介绍
在地铁的修建过程中，需要用到大型盾构设备，由于盾构过程中会对地层造成影响，造成沉降等问题，为了在施工前评估盾构过程对周围土层的影响，需要预先模拟实验,现今用于模拟盾构实验的装置以大型盾构实验台为主，国内实验台数量少，造价高，因为给室内模拟带来了很大的困难。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种可模拟小半径盾构施工过程的室内试验装置，可用于实验室简要模拟盾构过程，获取不同土层土体的沉降数据及规律，使小半径盾构模拟成为可能，为施工提供参考，可以有效解决
技术介绍
中的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种可模拟小半径盾构施工过程的室内试验装置，包括箱体、环刀、圆筒和焊接钢管；所述箱体为玻璃箱，且箱体的两侧对应开设有用于模型进出的洞口，且箱体的内部侧面等距离安装有用于测量模拟隧道沉降的位移传感器，所述圆筒的一端安装有切割土体的环刀，且圆筒的另一端内侧套接焊接钢管的一端外侧，所述焊接钢管内部安装有小型化的输送机，且输送机的输送带上等距离设置有负责挖掘土体的铲斗，且圆筒和焊接钢管的空隙处螺旋缠绕有橡胶发泡管。将盾构机及隧道等比缩小，选择合适直径的环刀用来切割土体，将环刀与等直径的圆筒固定在一起，模拟盾构机外壳，焊接钢管可以用弯钢管模拟盾构曲线部分，或用直钢管模拟直线部分，将焊接钢管与环刀和圆筒焊接或者用螺栓连接，可传递顶推力，在箱体内填充并压实土体，在模型的洞口便于盾构模型环刀、圆筒和焊接钢管的进出，位移传感器用于测量模拟隧道沉降，当圆筒未进入土体时，将橡胶发泡管缠绕折叠在圆筒和焊接钢管的空隙处，然后将橡胶发泡管的一端固定在洞口，随着圆筒的推进，橡胶发泡管逐渐释放出来支撑住模拟的隧道，以此来模拟注浆，铲斗负责挖掘前方土体，通过输送机将土体运出，保证模拟装置的顺利推进。进一步的，所述洞口为圆形，所述环刀和圆筒直径相同，环刀对应洞口，且环刀的直径小于洞口的直径。方便模拟设备通过洞口进入。进一步的，还包括洞口闭合单元，所述洞口闭合单元用于闭合洞口。在在箱体内填充并压实土体时，可以通过洞口闭合单元闭合洞口。进一步的，所述洞口闭合单元包含有环形套、闭合门和锁块，所述环形套嵌套在洞口内侧，所述环形套的一侧铰接有闭合门，所述环形套的另一侧活动连接有锁止闭合门的锁块。环形套保护玻璃材质的洞口，闭合门用于关闭洞口，并且锁块卡接锁止闭合门，需要模拟盾构时打开闭合门。进一步的，还包括压板，所述压板的长宽尺寸与箱体的内侧横截面尺寸相同，压板用于压实箱体内的土层。进一步的，还包括压力传感器和压土单元，所述压力传感器位于压板的表面中部，所述压土单元安装在箱体的顶部两侧，所述压土单元的竖杆底端连接压力传感器的顶部。压土单元可以下压压板，通过压力传感器可以显示对土体的压力，从而控制压板压出不同土质的土体，模拟不同土体的沉降参数。进一步的，所述压土单元包含有竖杆、卡槽、滑槽、滑块、横杆、转轮、螺母块和拱形架，所述拱形架的两端底部开设有卡槽，卡槽卡接在箱体的顶部两侧且通过螺栓固定，所述拱形架上侧中部的螺母块与螺杆螺纹连接，所述螺杆的顶端连接转轮，且螺杆的底端转动连接横杆的中部，所述横杆的两端分别固定有滑块，所述拱形架的两内侧开设有与滑块滑动连接的滑槽，所述横杆的底部中心连接竖杆的顶端。转动转轮可以带动螺杆转动，螺杆与螺母块的螺纹作用可以向下推动，滑块和滑槽的上下滑动可以确保横杆上下活动的稳定性，通过竖杆和压力传感器下压压板。进一步的，还包括小型定位仪，所述圆筒内安装有小型定位仪。圆筒内固定一个小型定位仪，便于设定推进路线。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本可模拟小半径盾构施工过程的室内试验装置，具有以下好处：1、将盾构机及隧道等比缩小，选择合适直径的环刀用来切割土体，将环刀与等直径的圆筒固定在一起，模拟盾构机外壳，圆筒内固定一个小型定位仪，便于设定推进路线，焊接钢管可以用弯钢管模拟盾构曲线部分，或用直钢管模拟直线部分，将焊接钢管与环刀和圆筒焊接或者用螺栓连接，可传递顶推力；2、在箱体内填充并压实土体，在模型的洞口便于盾构模型环刀、圆筒和焊接钢管的进出，位移传感器用于测量模拟隧道沉降，当圆筒未进入土体时，将橡胶发泡管缠绕折叠在圆筒和焊接钢管的空隙处，然后将橡胶发泡管的一端固定在洞口，随着圆筒的推进，橡胶发泡管逐渐释放出来支撑住模拟的隧道，以此来模拟注浆，铲斗负责挖掘前方土体，通过输送机将土体运出，保证模拟装置的顺利推进。3、可用于实验室简要模拟盾构过程，获取不同土层土体的沉降数据及规律，使小半径盾构模拟成为可能，为施工提供参考。附图说明图1为本技术结构示意图；图2本技术圆筒、橡胶发泡管、焊接钢管剖面结构示意图。图中：1箱体、2洞口、3位移传感器、4环刀、5圆筒、6橡胶发泡管、7焊接钢管、8输送机、9铲斗、10小型定位仪、11洞口闭合单元、111环形套、112闭合门、113锁块、12压板、13压力传感器、14压土单元、141竖杆、142卡槽、143滑槽、144滑块、145横杆、146转轮、147螺母块、148拱形架。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。请参阅图1-2，本技术提供一种技术方案：一种可模拟小半径盾构施工过程的室内试验装置，包括箱体1、环刀4、圆筒5和焊接钢管7；箱体1为玻璃箱，且箱体1的两侧对应开设有用于模型进出的洞口2，且箱体1的内部侧面等距离安装有用于测量模拟隧道沉降的位移传感器3，圆筒5的一端安装有切割土体的环刀4，且圆筒5的另一端内侧套接焊接钢管7的一端外侧，焊接钢管7内部安装有小型化的输送机8，且输送机8的输送带上等距离设置有负责挖掘土体的铲斗9，圆筒5内安装有小型定位仪10，且圆筒5和焊接钢管7的空隙处螺旋缠绕有橡胶发泡管6。将盾构机及隧道等比缩小，选择合适直径的环刀4用来切割土体，将环刀4与等直径的圆筒5固定在一起，模拟盾构机外壳，圆筒5内固定一个小型定位仪10，便于设定推进路线，焊接钢管7可以用弯钢管模拟盾构曲线部分，或用直钢管模拟直线部分，将焊接钢管7与环刀4和圆筒5焊接或者用螺栓连接，可传递顶推力，在箱体1内填充并压实土体，在模型的洞口2便于盾构模型环刀4、圆筒5和焊接钢管7的进出，位移传感器3用于测量模拟隧道沉降，当圆筒5未进入土体时，将橡胶发泡管6缠绕折叠在圆筒5和焊接钢管7的空隙处，然后将橡胶发泡管6的一端固定在洞口2，随着圆筒5的推进，橡胶发泡管6逐渐释放出来支撑住模拟的隧道本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可模拟小半径盾构施工过程的室内试验装置，其特征在于：包括箱体(1)、环刀(4)、圆筒(5)和焊接钢管(7)；/n所述箱体(1)为玻璃箱，且箱体(1)的两侧对应开设有用于模型进出的洞口(2)，且箱体(1)的内部侧面等距离安装有用于测量模拟隧道沉降的位移传感器(3)，所述圆筒(5)的一端安装有切割土体的环刀(4)，且圆筒(5)的另一端内侧套接焊接钢管(7)的一端外侧，所述焊接钢管(7)内部安装有小型化的输送机(8)，且输送机(8)的输送带上等距离设置有负责挖掘土体的铲斗(9)，且圆筒(5)和焊接钢管(7)的空隙处螺旋缠绕有橡胶发泡管(6)。/n
【技术特征摘要】
1.一种可模拟小半径盾构施工过程的室内试验装置，其特征在于：包括箱体(1)、环刀(4)、圆筒(5)和焊接钢管(7)；
所述箱体(1)为玻璃箱，且箱体(1)的两侧对应开设有用于模型进出的洞口(2)，且箱体(1)的内部侧面等距离安装有用于测量模拟隧道沉降的位移传感器(3)，所述圆筒(5)的一端安装有切割土体的环刀(4)，且圆筒(5)的另一端内侧套接焊接钢管(7)的一端外侧，所述焊接钢管(7)内部安装有小型化的输送机(8)，且输送机(8)的输送带上等距离设置有负责挖掘土体的铲斗(9)，且圆筒(5)和焊接钢管(7)的空隙处螺旋缠绕有橡胶发泡管(6)。
2.根据权利要求1所述的一种可模拟小半径盾构施工过程的室内试验装置，其特征在于：所述洞口(2)为圆形，所述环刀(4)和圆筒(5)直径相同，环刀(4)对应洞口(2)，且环刀(4)的直径小于洞口(2)的直径。
3.根据权利要求1或2所述的一种可模拟小半径盾构施工过程的室内试验装置，其特征在于：还包括洞口闭合单元(11)，所述洞口闭合单元(11)用于闭合洞口(2)。
4.根据权利要求3所述的一种可模拟小半径盾构施工过程的室内试验装置，其特征在于：所述洞口闭合单元(11)包含有环形套(111)、闭合门(112)和锁块(113)，所述环形套(111)嵌套在洞口(2)内侧，所述环形套(111)的一侧铰接有闭合门(112)，所述环形套(111)的另一侧活动连接有锁止闭合门(112)的锁块(113)。
5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐平，席丹辉，陈超，左思贤，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：河南;41
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