[實用新型]帶土艙模擬的盾構地層適應性測試儀

有效

• 申請號: 201520297043.0
• 申請日: 2015-05-08
• 公開（公告）號: CN204594983U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 陳立生;朱建文;范明星;廖少明;鄭杰
• 申請（專利權）人: 上海城建市政工程（集團）有限公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N5/00;G01N3/56
• 代理公司: 上海申蒙商標專利代理有限公司 31214
• 代理人: 徐小蓉

技術領域

本實用新型涉及盾構地層測試裝置，具體涉及一種帶土艙模擬的盾構地層適應性測試儀。

背景技術

盾構法作為一種較為成熟的地鐵施工手段已經廣泛應用于我國的城市地鐵或過江隧道的修建中。隨著開挖地層土體的日益復雜，土體性質對于盾構掘進的影響也越來越大，例如在硬塑性粘土地層中掘進時，由于土體塑流性差，土體在土艙內無法及時排出，時常會出現盾構推力、刀盤扭矩異常增大，推進速度緩慢等現象；在石英含量較高的砂土地層或者粒徑較大的砂卵石地層中掘進時，刀具和刀盤磨損嚴重，推進速度減慢甚至需要停機更換刀具。因此需要提前對待開挖土層進行適應性測試，檢測盾構切削過程中刀盤和刀具的各項運行參數并作相應調整，以使盾構能夠在地層中正常掘進。

發明內容

本實用新型的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種帶土艙模擬的盾構地層適應性測試儀，該測試儀通過在土箱內設置刀盤和反力頂板以構成土層切削測試空間，并通過在土箱前端連接一土艙以模擬土體經切削后進入土艙的狀況，通過設置于刀盤背部的傳感器測量土艙內的各類參數。

本實用新型目的實現由以下技術方案完成：

一種帶土艙模擬的盾構地層適應性測試儀，其特征在于所述測試儀包括筒形土箱，所述土箱前端與土艙接通，后端封裝有隔板；所述土箱內前端設置有可沿軸向進退的刀盤，所述刀盤由貫穿所述土艙端面的傳動軸驅動旋轉；所述土箱內后端設置有可沿軸向進退的反力頂板，所述反力頂板由貫穿該端所述隔板的反力油缸頂推；其中，所述刀盤以及所述反力頂板上分別設置有土壓力傳感器和孔隙水壓力傳感器。

所述土艙端面具有預留口以及土艙添加劑注入口。

所述筒形土箱上具有進土口、出土口、排水孔以及鋼化玻璃觀察孔。

所述土箱的出土口下方設置有流動性測試裝置，所述流動性測試裝置包括稱重傳感器以及位于所述稱重傳感器上的量杯。

所述傳動軸內設置有添加劑注入管，所述添加劑注入管的一端與所述刀盤的中心孔相連通，另一端與外部的土體改良劑泵送裝置相連通。

所述刀盤為輻條式刀盤，其上設置有應變花。

所述傳動軸由外部動力裝置驅動，所述外部動力裝置包括具有扭矩轉速傳感器的變頻電動機以及具有頂力行程傳感器的頂進油缸。

本實用新型的優點是，目前現有的測試裝置多為模型試驗，而本裝置為測試儀器，其可以測試的土層條件和埋深范圍廣泛，實時監測所獲取的參數全面且準確度高，適用于測試土壓盾構或泥水盾構。

附圖說明

圖1為本實用新型中測試儀結構示意圖；

圖2為本實用新型中土艙立體示意圖；

圖3為本實用新型中土艙截面示意圖；

圖4為本實用新型中土艙前端面示意圖；

圖5位本實用新型中土艙后端面示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖通過實施例對本實用新型的特征及其它相關特征作進一步詳細說明，以便于同行業技術人員的理解：

如圖1-5，圖中標記1-30分別為：反力油缸1、隔板2、反力頂板3、土箱4、刀盤5、土艙6、傳動軸7、頂進油缸8、扭矩轉速傳感器9、變頻電動機10、頂進支架11、添加劑注入管12、萬向輪13、底座14、頂進導向支架15、量杯16、稱重傳感器17、進土口18、出土口19、孔隙水壓力傳感器20、土壓傳感器21、添加劑注入孔22、刀具23、中心孔24、輻條25、面板26、預留孔27、應變花28、內支架29、外支架30。

實施例：本實施例具體涉及一種帶土艙模擬的盾構地層適應性測試儀，該測試儀用于評價盾構的地層適應性，從而為盾構選型、盾構掘進以及地層改良方法提供良好的借鑒。

如圖1-5所示，本實施例中盾構地層適應性測試儀的主體為一呈筒形的土箱4，其前端面與土艙6相連通，其后端面則封裝有隔板2，在土箱4內的前端設置有可沿軸向進退的刀盤5，刀盤5具體是由貫穿土艙6中心的傳動軸7驅動旋轉的，且在土箱4內的后端設置有可沿軸向進退的反力頂板3，反力頂板3具體是由貫穿后端面隔板2中心的反力油缸1驅動的；前述的刀盤5與反力頂板3共同在土箱4中構成土層切削測試空間。