[實用新型]沉管隧道基礎層沉降模型試驗系統

有效

• 申請號: 201320874808.3
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN203629566U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 魏綱;裘慧杰;王棟迪;楊澤飛;邢建見;黃英省
• 申請（專利權）人: 浙江大學城市學院
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 王曉峰

技術領域

本實用新型涉及一種結構模型試驗系統，特別涉及一種沉管隧道基礎層沉降模型試驗系統。

背景技術

在水下鋪設隧道的過程中，通常采用的方法為首先讓主體沉管段箱體準確沉放于預先開挖的基槽內,再利用灌砂法對沉管段的基礎加固，這種方法適用于底寬不大的船臺型管段。由于技術的發展，關于灌砂法的模型試驗研究也取得了很大的進步，其中關于砂盤擴展規律及灌砂相關參數的研究以及關于砂料配比對灌砂的影響研究都非常成熟，相關模型試驗中也考慮了不同的工況的影響，并且得出了相關的結論，諸多的研究基本肯定了灌砂法的有效可行，這些給實際工程的設計以及施工應用都提供了有價值的參考和依據。但是，現有的有關灌砂法的模型試驗中，并沒有對涉及對沉管隧道沉降的研究。由于沉管隧道的沉降因素缺乏科學的實驗參考和支持，造成目前對沉管隧道的設計中不能很準確的確定其沉降大小，施工中常常需要通過一個預估的范圍對管節進行一定的預抬高，無法滿足日益進步的沉管隧道的應用要求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計合理，可以試驗環境參數和施工參數對沉降影響的沉管隧道基礎層沉降模型試驗系統。

本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是：該沉管隧道基礎層沉降模型試驗系統，其特征在于，包括：模型水箱、管節模型、龍門吊、測量架、百分表、注砂機、止水閥、注砂管、墊塊和千斤頂，其中墊塊分布在模型水箱底部，千斤頂設置在墊塊上，管節模型放置在千斤頂上，龍門吊和測量架設置在模型水箱的上方，百分表固定在測量架上，百分表的測量頭頂在管節模型上，管節模型上開設有注砂孔，注砂孔連接止水閥，注砂管上設置有閥門，注砂機通過注砂管連接止水閥。

本實用新型所述模型水箱連接有循環水箱，循環水箱連接有水泵，水泵和注砂機連接。模型水箱的水會流向循環水箱，利用水泵從循環水箱內抽出多余的水放回注砂機；

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點和效果：

1)????????結構簡單，可完成沉管隧道的基礎層沉降的模型試驗；

2)????????通過注入不同砂水，可以試驗砂水對沉降影響；

3)????????通過灑上不同濃度回淤溶液，可以試驗回淤層對沉降的影響。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例的局部結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例的百分表測量點位置示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖并通過實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，以下實施例是對本實用新型的解釋而本實用新型并不局限于以下實施例。

參見圖1-圖2，本實施例該沉管隧道基礎層沉降模型試驗系統，包括：模型水箱1、管節模型2、龍門吊、測量架4、百分表5、注砂機6、止水閥7、注砂管8、墊塊9和千斤頂3，其中墊塊9分布在模型水箱1底部，千斤頂3設置在墊塊9上，管節模型2放置在千斤頂3上，龍門吊和測量架4設置在模型水箱1的上方，百分表5固定在測量架4上，百分表5的測量頭頂在管節模型2上，管節模型2上開設有注砂孔，注砂孔連接止水閥7，注砂管8上設置有閥門，注砂機6通過注砂管8連接止水閥7。模型水箱1連接有循環水箱10，循環水箱10連接有水泵11，水泵11和注砂機6連接。

本實施例沉管隧道基礎層沉降模型試驗系統的操作方法，包括以下步驟

1）??在模型水箱1底部鋪上碎石層12，清理模型水箱1底部上四個角落的碎石，并放置墊塊9；

2）??在碎石層12表面均勻灑上回淤溶液，使碎石層12表面上形成一個回淤層；

3）???????在墊塊9上面放置千斤頂3；

4）???????用龍門吊將管節模型2吊放在至千斤頂3上；

5）???????用千斤頂3頂起管節模型2，關閉全部止水閥7；

6）???????在管節模型2周圍用碎石覆蓋，使管節模型2底部形成一個近似封閉的空間；

7）???????向模型水箱1內灌水，至水位超過管節模型2底部時停止灌水；

8）???????注砂管8連接其中一個止水閥7，打開注砂管8的閥門以及止水閥7；?

9）???????打開注砂機6自循環的閥門，先進行自循環，并在這期間向注砂機6內倒入一定比例的水和砂；

10）???關閉注砂機6自循環的閥門，進行注砂；

11）???待注砂一段時間后，在管節模型2周圍且靠近止水閥7的位置挖開碎石形成觀察孔；?