[發(fā)明專利]類矩形盾構(gòu)切削推進模擬試驗系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510349009.8
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN104949851A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁文其;唐濤;趙天馳;陶坤;田帥;周舟;龔琛杰;吳煒楓;鄭康成
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學(xué)
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 雷紹寧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種類矩形盾構(gòu)切削推進模擬試驗系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著市政交通建設(shè)的加快和周邊環(huán)境保護要求的提高，在軟土地區(qū)城市地下通道等工程的施工，對非開挖技術(shù)提出了更高的要求，要能夠減小對環(huán)境影響，適應(yīng)淺埋的施工條件。類矩形盾構(gòu)隧道因其斷面利用率高、施工成本低、地面沉降控制效果好等特點，受到了廣泛的關(guān)注，對其的研究應(yīng)用可謂大勢所趨。隨著大斷面矩形頂管案例的成功實施，對類矩形盾構(gòu)隧道的研究更是迫在眉睫。當(dāng)前正處于我國地下空間飛速發(fā)展的時期，蘊含著巨大的潛力。類矩形盾構(gòu)相關(guān)技術(shù)的研究，能極大提高我國在國際隧道掘進行業(yè)中的競爭優(yōu)勢，將我國類矩形盾構(gòu)設(shè)備與施工技術(shù)提升到一個全新的水平。同時還將帶動類矩形盾構(gòu)相關(guān)配套產(chǎn)品的發(fā)展，進而帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，對瞄準(zhǔn)國際先進水平，開展隧道盾構(gòu)前沿技術(shù)、共性關(guān)鍵技術(shù)研究，促進科研成果產(chǎn)業(yè)化，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和保持經(jīng)濟穩(wěn)定增長，具有重要的戰(zhàn)略意義。

類矩形盾構(gòu)機往往具有多個刀盤，有別于傳統(tǒng)圓形盾構(gòu)的單刀盤，甚至存在有小的偏心刀盤。因此類矩形盾構(gòu)隧道在切削推進的過程中，由于刀盤之間相互影響，開挖面存在極大的不確定性，需特別關(guān)注其穩(wěn)定性問題。同時，由于開挖面的穩(wěn)定性問題對環(huán)境造成的影響，也應(yīng)給予足夠的重視，而相關(guān)研究表明類矩形盾構(gòu)隧道一個重要問題就是切削面的穩(wěn)定問題。目前國內(nèi)關(guān)于類矩形盾構(gòu)的研究較少，還沒有能夠較好地模擬類矩形盾構(gòu)刀盤工作的試驗系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種類矩形盾構(gòu)切削推進模擬試驗系統(tǒng)，以能夠模擬類矩形盾構(gòu)的刀盤在切削推進工作過程中的工作狀態(tài)，為類矩形盾構(gòu)切削推進的研究提供一種模擬試驗系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種類矩形盾構(gòu)切削推進模擬試驗系統(tǒng)，其特征是，包括以下部分：模型箱，模型箱中填充模型土，模型箱由多個側(cè)壁圍成，其中一個側(cè)壁為由透明材料制成的觀測壁；類矩形盾構(gòu)模擬刀盤，位于所述模型箱內(nèi)；所述類矩形盾構(gòu)模擬刀盤上設(shè)有兩個切削刀頭；電動機，可移動地安裝在一水平導(dǎo)軌上，電動機的輸出軸與兩個切削刀頭傳動連接；水平推進裝置，與電動機相連接并推動電動機在所述水平導(dǎo)軌上直線運動；觀測裝置，設(shè)置在模型箱外部并與所述觀測壁相對。

進一步地，所述觀測壁上劃有格柵線。

優(yōu)選地，所述水平推進裝置為一千斤頂。

進一步地，所述模型箱上與觀測壁相對的側(cè)壁為支承壁，電動機的輸出軸穿過支承壁與兩個切削刀頭傳動連接。

進一步地，所述電動機的輸出軸與支承壁之間設(shè)有軸承。

進一步地，所述電動機有兩個，所述兩個切削刀頭各與一個電動機的輸出軸相連接。

優(yōu)選地，所述模型土中埋設(shè)應(yīng)力、應(yīng)變及位移傳感器。

進一步地，所述刀盤的底部設(shè)有出土口。

優(yōu)選地，所述刀盤的頂部設(shè)有多個圓錐形凸起。

優(yōu)選地，所述觀測裝置為攝像機。

如上所述，本發(fā)明的一種類矩形盾構(gòu)切削推進模擬試驗系統(tǒng)，具有以下有益效果：本發(fā)明所涉及的技術(shù)方案提供了一種能夠模擬類矩形盾構(gòu)推進切削時的工作狀態(tài)的試驗系統(tǒng)，試驗系統(tǒng)配置觀測裝置，可以觀測推進切削過程中的土體運動情況以進行試驗分析，本試驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單，試驗方便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的類矩形盾構(gòu)切削推進模擬試驗系統(tǒng)示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例的類矩形盾構(gòu)切削推進模擬試驗系統(tǒng)中類矩形盾構(gòu)模擬刀盤的示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例的類矩形盾構(gòu)切削推進模擬試驗系統(tǒng)中觀測壁上的柵格示意圖。

圖4為本發(fā)明實施例的類矩形盾構(gòu)切削推進模擬試驗系統(tǒng)采用兩臺電動機分別帶動兩個切削刀頭的方案示意圖。

零件標(biāo)號說明

1???水平導(dǎo)軌??????????????????42??圓錐形凸起

2???千斤頂????????????????????43??出土口

3???電動機????????????????????5???模型箱

31??安裝板????????????????????51??支承壁

4??類矩形盾構(gòu)模擬刀盤?????????52??觀測壁

41??切削刀頭??????????????????6???攝像機

具體實施方式