[發明專利]一種用于超淺埋下穿隧道淺層注漿的試驗裝置

有效

• 申請號: 201710407992.3
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107179391B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 王建秀;劉笑天;鄧沿生;劉無忌;劉月圓
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

本發明是一種用于超淺埋下穿隧道淺層注漿的試驗裝置，包括主體外框架、底部位移控制系統、頂部加壓振動系統、注漿系統及測量系統。主體框架由若干個鋼支撐組成，底部位移控制系統可以控制拱形位移板不同部位產生升降變形從而模擬隧道開挖卸荷，頂部加壓振動系統由環形液壓千斤頂、反力架、加壓板、液壓伺服控制器及激振器組成，可以向土體施加軸向靜荷載或者振動荷載。注漿效果通過位移計和波速測試探頭及取樣測試數據體現。本發明能夠精確測量超淺埋下穿隧道淺層注漿范圍、厚度、抗振性能、強度、沉降性能等重要指標參數，彌補已有方法不足，能夠為工程地質、隧道工程等相關領域提供超淺埋下穿隧道淺層注漿設計參數。

技術領域

本發明屬于地質工程、隧道工程技術領域，尤其是涉及一種用于超淺埋下穿隧道淺層注漿的試驗裝置。

背景技術

自1993年建成的我國第一座廣州白云山公路連拱隧道以后，我國公路連拱隧道數量大增。目前，我國連拱隧道總里程數已超過200km，成為連拱隧道座數最多，總里程數最長的國家。隨著城市地下工程建設和某些特殊涉及環境保護以及地表文物遺址等地下工程，遇到越來越多的超淺埋的地下工程，在遇到這些地下工程的時候，一方面要關心地下工程本身諸如穩定性的問題，同時更重要的是要評價和評估這些工程的建設對地表環境的影響，特別是對設計到地表重要的建筑物以及文物遺址的時候，就對地下工程的建設提出了更高的要求。對于淺埋隧道淺層注漿問題，注漿的作用和其環境影響一直被廣泛關注，并急需展開相關試驗研究。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述技術缺陷而提供的一種用于超淺埋下穿隧道淺層注漿的試驗裝置。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種用于超淺埋下穿隧道淺層注漿的試驗裝置，其特征在于，該裝置包括主體外框架、底部位移控制系統、頂部加壓振動系統、注漿系統及測量系統。

所述的主體外框架包括若干個鋼管撐、若干個法蘭連接盤及若干個支撐翼。所述的鋼管撐采用大直徑無縫鋼管制成，具有較高的整體剛度；所述的法蘭連接盤焊接于鋼管撐兩端用于連接若干個鋼管撐；所述的支撐翼位于法蘭連接盤與鋼管撐連接處，用于增加鋼管撐側向剛度及法蘭連接盤與鋼管撐的連接剛度。

所述的底部位移控制系統包括拱形位移底板和機械鎖固式千斤頂。所述的拱形位移底板為上拱形可變性活動板，主要用于模擬隧道開挖所引起的拱頂變形，拱形位移底板上部為試驗土體；所述的機械鎖固式千斤頂由若干個機械千斤頂組成，可控制拱形位移板不同部位產生升降變形。

所述的頂部加壓振動系統由環形液壓千斤頂、反力架、加壓板、液壓伺服控制器及激振器組成。所述的環形液壓千斤頂錨固在頂部反力架上；所述的反力架通過法蘭連接盤與最上端鋼管撐連接；所述的加壓板位于環形液壓千斤頂下部，直接與試驗土體接觸，可提供軸向壓力；所述的液壓伺服控制器與環形液壓千斤頂相連，用于實時控制環形液壓千斤頂壓力；所述的激振器位于加壓板上部，可通過加壓板向土體施加振動荷載。

所述的注漿系統由注漿管、止漿塞與注漿機組成，注漿管從裝置頂部深入，穿過反力架、環形液壓千斤頂與加壓板后插入試驗土體中；所述的止漿塞設置在注漿管與試驗土體接觸的上部，用于阻止漿液沿注漿管管壁向上涌出；所述的注漿機在試驗裝置外，與注漿管直接相連用于向注漿管內泵送漿液。

所述的測量系統由位移計、若干個取樣孔及若干個波速測試探頭組成。所述的位移計與加壓板直接相連，可測量加壓板位移；所述的若干個取樣孔位于鋼管撐側面，試驗過程中保持蓋緊，當注漿結束后可打開利用專用設備采集注漿體試樣；所述的若干個波速測試探頭設置在鋼管撐側面，并連接數據采集儀，用于實時測量注漿過程中試驗土體機械波傳播速度。

本發明的使用：