【技术实现步骤摘要】
一种盾构隧道模型试验装置及方法
[0001]本专利技术属于隧道工程领域，尤其是涉及一种盾构隧道模型试验装置及方法。
技术介绍
[0002]受场地环境及施工条件的限制，很多学者通过模型试验研究盾构隧道在各种地层中承载外部荷载作用下的变形情况。模型试验能否真实反映实际盾构隧道结构的受力机理，很大程序取决于模型结构的相似度，所以模型盾构隧道的制作及取材直接影响了试验结果的可靠度。常见的模型盾构隧道分为整体式和拼装式两种，整体式模型隧道一般由整根铁管，塑料管或橡胶管进行模拟，这些管道的取材及制作均很方便，但由于管道自身刚度很大，需要在极大的外部荷载作用下才能产生变形，且这类管道的变形往往是整体发生位移，所以这类管道很难真实反映实际盾构隧道受外部荷载作用下的变形情况。现有的拼装式模型隧道一般由石膏材料或橡胶材料制成管片，再由各种螺栓将管片进行拼装。虽然现有的拼装式模型隧道在相似度上较整体式模型隧道有很大提高，但在相似度及测试方面存在如下几点问题：
[0003]1、现有的拼装式模型隧道由于大量的采用铁片及螺栓螺帽连接各块管片，铁...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种盾构隧道模型试验装置，其特征在于：包括模型隧道(6)、模拟土(11)、模型箱(1)和隧道变形测试系统；所述的模型隧道(6)由若干块模型隧道管片(15)拼装而成；所述的模型隧道管片(15)环间设置有管片环间凹凸榫(17)，模型隧道管片(15)在两环之间设置有管片相邻两环之间凹凸榫(18)，所述的模型隧道管片(15)的迎土面上设置管片连接弯孔(16)，每环模型隧道的相邻模型隧道管片之间由管片连接铅丝(19)穿过管片连接弯孔(16)拼装而成，相邻环的模型隧道之间由管片连接铅丝(19)穿过管片连接弯孔(16)拼装而成；所述的模型箱(1)由立柱(31)、模型箱前后挡板(30)及有机玻璃板拼接而成；立柱(31)组成模型箱框架；模型箱框架前后侧安装模型箱前后挡板(30)；模型箱框架左右两侧各安装三块有机玻璃板，分为有机玻璃板上板(20)、有机玻璃板中板(23)及有机玻璃板下板(27)；立柱(31)设置前后挡板插槽(34)和有机玻璃侧板插槽(35)；模型箱(1)内铺设有模拟土(11)；所述的隧道变形测试系统由位移计(42)、隧道位移基准杆(5)、信号采集仪(13)、基准杆固定支座(3)及滑轨(4)组成；所述的隧道位移基准杆(5)由一根钢管及位移计固定套(41)组成，钢管上固定有若干组位移计固定套(41)，每组四个位移计固定套(41)两两位置错开，位移计固定套(41)内装有位移计(42)；位移计(42)连接至信号采集仪(13)；所述的基准杆固定支座(3)由基准杆扣件(36)、支座内管(37)、支座外管(38)和支座底座(39)组成，基准杆扣件(36)与隧道位移基准杆(5)配合连接，基准杆扣件(36)下部设有支座内管(37)，支座内管(37)与支座外管(38)滑动连接并通过拧紧螺丝(40)固定，支座外管(38)底部设有支座底座(39)，支座底座(39)位于滑轨(4)上。2.根据权利要求1所述的盾构隧道模型试验装置，其特征在于：还包括土体顶面沉降基准杆(7)、土体顶面沉降百分表(8)、微型土压力计(9)及微型孔隙水压力计(10)；土体顶面沉降基准杆(7)架设在模型箱(1)上方，土体顶面沉降基准杆(7)上设有土体顶面沉降百分表(8)，模拟土(11)内设有微型土压力计(9)和微型孔隙水压力计(10)，微型土压力计(9)和微型孔隙水压力计(10)连接至信号采集仪(13)。3.根据权利要求1所述的盾构隧道模型试验装置，其特征在于：每环模型隧道的相邻模型隧道管片(15)之间通过管片环间凹凸榫(17)搭接，相邻环的模型隧道之间通过管片相邻两环之间凹凸榫(18)搭接。4.根据权利要求1所述的盾构隧道模型试验装置，其特征在于：所述的模拟土(11)由石膏、粉煤灰、沙子、重晶石粉和水组成。5.根据权利要求1所述的盾构隧道模型试验装置，其特征在于：所述的模型箱前后挡板(30)设置前后挡板加强肋条(32)；模型箱左右两侧的有机玻璃板设置有机玻璃侧板加强肋条(33)。6.根据权利要求1所述的盾构隧道模型试验装置，其特征在于：所述的机玻璃板上板(20)下部设置有机玻璃板上板下凸榫(21)；有机玻璃板中板(23)上部设置有机玻璃板中板上凹槽(22)，其下部设置有机玻璃板中板下凸榫(25)，有机玻璃板中...
【专利技术属性】
技术研发人员：周晔，叶俊能，陆幸，郦亮，叶荣华，钱峰，刘干斌，
申请(专利权)人：宁波市轨道交通集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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