一种大断面矩形顶管摩阻力测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种大断面矩形顶管摩阻力测试系统，属于隧道施工技术领域，该测试系统包括试验箱、矩形顶管试件、加载模块、计量模块以及注浆模块。通过对加载模块、试验箱、矩形顶管试件和注浆模块的设置，实现对施工区域矩形顶管试件顶进过程的模拟，再加上通过计量模块的设置，可精确获取矩形顶管试件在减摩泥浆作用下，其管节侧向的摩擦力的变化规律，为后续顶管实际施工过程提供可靠的依据。使得施工更顺畅、施工周期更短、施工效率更高，进而降低施工成本，提高施工质量。解决目前大断面矩形顶管施工中无法直接准确确定顶管摩阻力大小的问题。小的问题。小的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种大断面矩形顶管摩阻力测试系统


[0001]本技术属于隧道施工
，涉及一种矩形顶管摩阻力测试系统，尤其是一种大断面矩形顶管摩阻力测试系统。

技术介绍

[0002]矩形顶管法以其施工简便、地层扰动小、环境友好等特点已经大量应用于地铁车站、地铁出入口、行人过街通道、地下综合管廊等地下工程中；同时，矩形顶管技术也在朝着大断面、长距离、极小间距、超浅埋、穿越地层复杂化方向发展；浅埋矩形顶管在顶进过程中随着顶程增大，管节周围的总摩阻力越来越大，严重影响施工进度和施工质量。为解决这一问题，需要在管节外部表面注入一种泥浆材料，称为“减摩泥浆”。通过减摩泥浆充分、均匀的注浆可以使管节外围与土体之间形成一层泥浆层，从而使管节在泥浆中顶进，大大减小顶进阻力；同时也能起到支护土体，控制地面沉降的作用。
[0003]虽然在土层与顶管之间注有减摩泥浆，但是由于顶管材质、减摩泥浆配比、土质等各种因素的影响，顶管与减摩泥浆的摩擦力会不断发生变化，使得施工过程困难，增加了施工难度，影响了施工进度。
[0004]因此，能否准确确定顶管摩阻力是衡量顶进效率和质量安全的重要指标。目前，对于顶管在顶进施工中管节侧向的摩阻力的确定，大部分都是根据理论计算方法或一些经验数据获得，无法得到准确的数据依据。因此，为合理确定顶管施工过程中顶管受到的摩阻力大小，迫切需要一种能够直接准确测试顶管顶进过程中管节侧向摩擦力检测装置，来对顶管在顶进过程中，在减摩泥浆的作用下，对管节侧向的摩擦力进行合理的预估，为后续施工提供合理的依据。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种大断面矩形顶管摩阻力测试系统，该系统能够准确检测顶管管节侧向摩擦力，为后续施工提供准确的依据。
[0006]为达到上述目的，本技术采用以下技术方案予以实现：
[0007]本技术提供一种大断面矩形顶管摩阻力测试系统，包括试验箱、矩形顶管试件、加载模块、注浆模块和计量模块；所述试验箱输入端和输出端的竖直侧壁上对应开设有通孔；所述矩形顶管试件的一端与加载模块相连接，另一端通过通孔插置于试验箱的内部，矩形顶管试件上设置有若干注浆孔；所述注浆孔通过插置于矩形顶管试件内部的注浆管与注浆模块相连接；所述计量模块与加载模块和试验箱相电连接或通讯连接。
[0008]优选地，所述试验箱的输入端和输出端的通孔处，分别连接有限位管，所述限位管的内围大于所述矩形顶管试件的外围，用于对矩形顶管试件的顶进提供导向。
[0009]优选地，所述限位管与试验箱的外壁夹角之间设置有角钢。
[0010]优选地，该系统还包括控制模块，所述控制模块与加载模块、计量模块和注浆模块相电连接或通讯连接。
[0011]优选地，所述注浆孔与注浆模块之间的注浆管上设置有控制阀，所述控制阀与控制模块相电连接或通讯连接。
[0012]优选地，所述加载模块包括若干千斤顶和反力架，所述千斤顶的顶头与矩形顶管试件相连接，且其底端固定在反力架上；所述千斤顶与计量模块和控制模块相通讯连接或电连接。
[0013]优选地，所述计量模块包括压力环和静态应变仪，所述压力环与所述加载模块相连接，且与静态应变仪和控制模块相电连接或通讯连接；所述静态应变仪与控制模块相电连接或通讯连接。
[0014]优选地，所述注浆模块包括注浆泵和储浆池，所述注浆泵设置于储浆池内，且通过注浆管与矩形顶管试件上设置的注浆孔相连接；注浆泵与控制模块相通讯连接或电连接。
[0015]优选地，所述注浆泵上连接有压力表，所述压力表与控制模块电连接或通讯连接。
[0016]优选地，所述试验箱的材质为有机玻璃。
[0017]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0018]本技术提供一种大断面矩形顶管摩阻力测试系统，该系统通过对加载模块、试验箱和注浆模块的设置，实现对施工区域矩形顶管顶进过程的模拟，再加上通过计量模块的设置，可精确获取矩形顶管试件在减摩泥浆作用下，其管节侧向的摩擦力的变化规律，为后续顶管实际施工过程提供可靠的依据。使得施工更顺畅、施工周期更短、施工效率更高，进而降低施工成本，提高施工质量。解决目前大断面矩形顶管施工中无法直接准确确定顶管摩阻力大小的问题。
[0019]其次，本技术通过控制模块的设置，实现对整个测量系的在线控制，减少人为参与因素带来的误差，不仅能够提高真个系统的测量精度，而且还能提高测量效率，降低操作者的劳动强度。
[0020]最后，试验箱采用有机玻璃材质，可实现对整个施工顶管顶进模拟过程中减摩泥浆的扩散厚度、扩散效果以及成套效果进行实施监测，方便后续做出调整。
附图说明
[0021]为了更清楚的说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0022]图1为本技术的大断面矩形顶管摩阻力测试系统结构图。
[0023]其中：1
‑
试验箱，2
‑
矩形顶管试件，3
‑
限位管，4
‑
注浆孔，5
‑
橡皮盖板，6
‑
压力环，7
‑
千斤顶，8
‑
反力架，9
‑
静态应变仪，10
‑
计算机，11
‑
注浆泵，12
‑
压力表，13
‑
储浆池，14
‑
减摩泥浆，15
‑
控制阀，16
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注浆管。17
‑
角钢，18
‑
支撑架，A
‑
控制模块，B
‑
加载模块，C
‑
注浆模块，D
‑
计量模块。
具体实施方式
[0024]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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
述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0025]因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
[0026]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0027]在本技术实施例的描述中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大断面矩形顶管摩阻力测试系统，其特征在于，包括试验箱(1)、矩形顶管试件(2)、加载模块(B)、注浆模块(C)和计量模块(D)；所述试验箱(1)输入端和输出端的竖直侧壁上对应开设有通孔；所述矩形顶管试件(2)的一端与加载模块(B)相连接，另一端通过通孔插置于试验箱(1)的内部，矩形顶管试件(2)上设置有若干注浆孔(4)；所述注浆孔(4)通过插置于矩形顶管试件(2)内部的注浆管(16)与注浆模块(C)相连接；所述计量模块(D)与加载模块(B)和试验箱(1)相电连接或通讯连接。2.根据权利要求1所述的大断面矩形顶管摩阻力测试系统，其特征在于，所述试验箱(1)的输入端和输出端的通孔处，分别连接有限位管(3)，所述限位管(3)的内围大于所述矩形顶管试件(2)的外围，用于对矩形顶管试件(2)的顶进提供导向。3.根据权利要求2所述的大断面矩形顶管摩阻力测试系统，其特征在于，所述限位管(3)与试验箱(1)的外壁夹角之间设置有角钢(17)。4.根据权利要求1所述的大断面矩形顶管摩阻力测试系统，其特征在于，还包括控制模块(A)，所述控制模块(A)与加载模块(B)、计量模块(D)和注浆模块(C)相电连接或通讯连接。5.根据权利要求4所述的大断面矩形顶管摩阻力测试系统，其特征在于，所述注浆孔(4)与注浆模块(C)之间的注浆管(16)上设置有控制阀(15)，所述控制阀(15...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朝，梁泽颂，许有俊，刘天宇，关扬，李选，张旭，张博华，单思远，张祎鑫，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：新型
国别省市：