一种适用管幕箱涵顶进的摩阻力测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种适用管幕箱涵顶进的摩阻力测试装置，包括：钢管幕，钢管幕中部设有对应箱涵模型的顶进通道；箱涵模型，箱涵模型与顶进通道相适配，且可沿顶进通道滑动；土体，在钢管幕的外周设有土体，以模拟箱涵顶进施工现场的土层；重物，重物放置于土体的上方，并在纵向上正对箱涵模型；牵引机构，牵引机构迁移重物和箱涵模型沿顶进通道的延伸方向同步滑动，以模拟箱涵顶进过程，通过钢管幕模拟真实管涵施工时候的管幕，通过箱涵模型模拟真实管涵施工中的箱涵，利用土体进行真实管涵施工中的土层，利用牵引机构的牵引模拟箱涵顶进的过程，为研究箱涵施工提供理论支持。为研究箱涵施工提供理论支持。为研究箱涵施工提供理论支持。

【技术实现步骤摘要】
一种适用管幕箱涵顶进的摩阻力测试装置


[0001]本专利技术属于混凝土材料
，具体涉及一种适用管幕箱涵顶进的摩阻力测试装置。

技术介绍

[0002]随着我国城市现代化建设步伐的不断加快，合理开发和利用地下空间成为一种不可避免的趋势。管幕箱涵顶进施工作为一种典非开挖施工技术，以其施工周期短、对周围环境影响小等特点，近年来在城市地下空间开发中被广泛应用。
[0003]管幕箱涵顶进过程中，大断面箱涵与土体之间的摩擦力较大，在顶进过程中要求提供比较大的推进力。箱涵顶进中的阻力一般由两部分组成：一部分是迎面阻力，由箱涵支撑掌子面的前方顶力组成；一部分是外壁与周围土体之间摩阻力，在箱涵顶进工程中，通常采用注浆技术来减小顶进时外壁承受的摩擦阻力。顶管及箱涵在土层中顶进时，由于土体的内摩擦角和粘聚力的存在，其自身具有一定的强度，因此所选开挖设备的外径通常比管道外径大几厘米，而泥浆能够使土体与管幕之间的空隙得到及时填充，形成的稳定泥浆套能保持隧道与管幕支撑、润滑、止水，控制隧道顶进引起的地表变形，同时有效减少顶进阻力。
[0004]膨胀土是在自然地质过程中形成的一种具有显著胀缩性且裂隙发育的地质体，在环境干湿交替作用下发生体积明显胀缩和强度急剧衰减。由于膨胀土具有特殊的强度特性和变形特性，在该地区开展的管幕箱涵顶进工作难免存在推顶困难的问题，需要研究减阻性能更好的泥浆，以此来满足施工的技术要求。
[0005]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是克服上述现有技术中的不足，提供一种用管幕箱涵顶进的摩阻力测试装置。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种适用管幕箱涵顶进的摩阻力测试装置，包括：
[0009]钢管幕，所述钢管幕中部设有对应箱涵模型的顶进通道；
[0010]箱涵模型，所述箱涵模型与顶进通道相适配，且可沿所述顶进通道滑动；
[0011]土体，在所述钢管幕的外周设有土体，以模拟箱涵顶进施工现场的土层；
[0012]重物，所述重物放置于所述土体的上方，并在纵向上正对所述箱涵模型；
[0013]牵引机构，所述牵引机构迁移所述重物和所述箱涵模型沿所述顶进通道的延伸方向同步滑动，以模拟箱涵顶进过程。
[0014]如上所述的适用管幕箱涵顶进的摩阻力测试装置，优选，所述钢管幕设置于模型箱上方，所述土体对应连续布满所述钢管幕的外周。
[0015]如上所述的适用管幕箱涵顶进的摩阻力测试装置，优选，位于所述钢管幕上方的
所述土体设有垫板，所述垫板的上表面为光滑面，所述重物对应放置在所述垫板的上表面。
[0016]如上所述的适用管幕箱涵顶进的摩阻力测试装置，优选，所述牵引机构通过两根牵引绳分别连接所述箱涵模型和所述重物，其中，所述牵引机构与所述重物位于同一水平面；
[0017]对应所述箱涵模型的牵引绳的其中一端水平牵引所述箱涵模型，另一端通过定滑轮后连接在所述牵引机构上。
[0018]如上所述的适用管幕箱涵顶进的摩阻力测试装置，优选，所述牵引机构与牵引所述箱涵模型的牵引绳上设有拉力计。
[0019]如上所述的适用管幕箱涵顶进的摩阻力测试装置，优选，所述顶进通道的截面为方形，所述箱涵模型与所述顶进通道相适配，所述箱涵模型外壁与所述顶进通道内壁均涂有减阻泥浆。
[0020]如上所述的适用管幕箱涵顶进的摩阻力测试装置，优选，所述钢管幕为多个钢管构件拼接而成的方形管体。
[0021]如上所述的适用管幕箱涵顶进的摩阻力测试装置，优选，所述钢管构件上对应设有弧形板和弧形凸起，所述弧形板和所述弧形凸起均沿所述钢管构件的同一母线延伸，任意相邻的两个所述钢管构件之间分别通过所述弧形板和所述弧形凸起进行对接。
[0022]如上所述的适用管幕箱涵顶进的摩阻力测试装置，优选，位于所述钢管幕所对应方形的边上的所述钢管构件中，所述弧形板和所述弧形凸起关于所述钢管构件的轴线的夹角为180
°
；
[0023]位于所述钢管幕所对应方形的顶点上的所述钢管构件中，所述弧形板和所述弧形凸起关于所述钢管构件的轴线的夹角为90
°
。
[0024]如上所述的适用管幕箱涵顶进的摩阻力测试装置，优选，，所述箱涵模型为混凝土材料浇筑而成。
[0025]有益效果：通过钢管幕模拟真实管涵施工时候的管幕，通过箱涵模型模拟真实管涵施工中的箱涵，利用土体进行真实管涵施工中的土层，利用牵引机构的牵引模拟箱涵顶进的过程，在该过程中，利用重物模拟土层的对箱涵的挤压力，从而模拟箱涵顶进的全部过程，获取箱涵顶进数据，本专利技术的摩阻力测试装置操作简单理，用性强，能较好反映真实箱涵施工情况，为研究箱涵施工提供理论支持。
附图说明
[0026]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。其中：
[0027]图1为本专利技术所提供具体实施例中测试装置在长度方向剖面图；
[0028]图2为本专利技术所提供具体实施例中测试装置在宽度方向剖面图；
[0029]图3为本专利技术所提供具体实施例中钢管幕的结构简图；
[0030]图4为本专利技术所提供具体实施例中钢管幕其中一边上的钢管构件的结构简图；
[0031]图5为本专利技术所提供具体实施例中土层堆积示意图。
[0032]图中：1、模型箱；2、土体；3、钢管幕；4、重物；5、箱涵模型；6、垫板；7、牵引机构；8、拉力计；9、牵引绳；10、定滑轮；11、减阻泥浆；31、钢管构件；32、弧形凸起；33、弧形板。
具体实施方式
[0033]下面将对本专利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专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]在本专利技术的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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专利技术而不是要求本专利技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术中使用的术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0035]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0036]如图1
‑
5所示，一种适用管幕箱涵顶进的摩阻力测试装置，包括钢管幕3、箱涵模型5、土体2、重物4和牵引机构7，钢管幕3中部设有对应箱涵模型5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用管幕箱涵顶进的摩阻力测试装置，其特征在于，包括：钢管幕，所述钢管幕中部设有对应箱涵模型的顶进通道；箱涵模型，所述箱涵模型与顶进通道相适配，且可沿所述顶进通道滑动；土体，在所述钢管幕的外周设有土体，以模拟箱涵顶进施工现场的土层；重物，所述重物放置于所述土体的上方，并在纵向上正对所述箱涵模型；牵引机构，所述牵引机构迁移所述重物和所述箱涵模型沿所述顶进通道的延伸方向同步滑动，以模拟箱涵顶进过程。2.根据权利要求1所述的适用管幕箱涵顶进的摩阻力测试装置，其特征在于，所述钢管幕设置于模型箱上方，所述土体对应连续布满所述钢管幕的外周。3.根据权利要求2所述的适用管幕箱涵顶进的摩阻力测试装置，其特征在于，位于所述钢管幕上方的所述土体设有垫板，所述垫板的上表面为光滑面，所述重物对应放置在所述垫板的上表面。4.根据权利要求1所述的适用管幕箱涵顶进的摩阻力测试装置，其特征在于，所述牵引机构通过两根牵引绳分别连接所述箱涵模型和所述重物，其中，所述牵引机构与所述重物位于同一水平面；对应所述箱涵模型的牵引绳的其中一端水平牵引所述箱涵模型，另一端通过定滑轮后连接在所述牵引机构上。5.根据权利要求4所述的适用管幕箱涵顶进的摩阻力测试装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁齐虎，张兴其，袁正璞，安刚建，张坤勇，张梦，孙斌，王叶斌，严中，王尹，余坤，
申请(专利权)人：河海大学中铁四局集团有限公司中铁四局集团第四工程有限公司，
类型：发明
国别省市：