[發明專利]模擬全斷面隧道施工引發地表變形的試驗裝置及試驗方法

有效

• 申請號: 201710427725.2
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107024575B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 王哲;張凱偉;曾理彬;許四法;劉耶軍;王喬坎;翁凱文;李翠鳳;馮韋皓;卞蒙丹
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;吳紅斐

模擬全斷面隧道施工引發地表變形的試驗裝置及試驗方法，包括箱體和一組推進模型，箱體的頂面設有用于放入土體的開口，箱體相對的兩側面分別設有可供推進裝置和隧道模型貫穿的通孔，且兩通孔同軸設置；隧道模型呈空心的管狀，推進裝置呈實心的棒狀，且隧道模型的外徑、推進裝置的直徑和通孔的直徑均相等；推進裝置的一端設有軸向把手，且推進裝置的外表面上沿軸向設有刻度；檢測裝置包括用于布設在土體頂面的若干個測量點，每個測量點包括一個用于固定在土體頂面的螺栓，箱體頂部的開口處架設有橫梁，橫梁的下表面上對應每個測量點分別設有一個用于測量土體塌陷情況的千分表，且千分表的測頭向下垂直延伸并貼緊螺栓的頂面。

技術領域

本發明涉及一種模擬全斷面隧道施工引發地表變形的試驗裝置及試驗方法。

背景技術

在現有的全斷面法隧道施工技術中，多集中在特定的工程地質條件下的不同全斷面法施工，而沒有相應的模擬裝置，因此不能在實驗室對全斷面法隧道施工過程進行模擬，但是全斷面法隧道施工也會帶來一系列的問題，因此需要提前在實驗室模擬的施工過程，以便了解施工對地表變形的影響規律，以此能夠快速并準確的估算工程地表變形情況，為后期工程的施工做參考。

發明內容

為克服背景技術中存在的缺陷，本發明提供一種模擬全斷面隧道施工引發地表變形的試驗裝置及試驗方法。

本發明解決上述問題的技術方案是：

模擬全斷面隧道施工引發地表變形的試驗裝置，包括箱體、一組推進模型和檢測裝置，所述推進模型包括推進裝置和隧道模型；

所述箱體的頂面設有用于放入土體的開口，所述箱體相對的兩側面分別設有可供推進裝置和隧道模型貫穿的通孔，且兩通孔同軸設置；

所述隧道模型呈空心的管狀，所述推進裝置呈實心的棒狀，且隧道模型的外徑、推進裝置的直徑和通孔的直徑均相等；推進裝置的一端設有軸向把手，且推進裝置的外表面上沿軸向設有刻度；

所述檢測裝置還包括用于布設在土體頂面上的若干個測量點，每個測量點包括一個用于固定在土體頂面上的螺栓，箱體頂部的開口處架設有橫梁，所述橫梁的下表面上對應每個測量點分別設有一個用于測量土體塌陷情況的千分表，且千分表的測頭向下垂直延伸并貼緊螺栓的頂面。

進一步，所述推進裝置為圓柱體狀的木棒。

進一步，所述隧道模型為PE管。

進一步，所述箱體由鋼化玻璃板組成。

進一步，通孔位于箱體側面的中間，且兩通孔之間的長度與隧道模型的長度和推進裝置的長度相等。

采用本發明所述的模擬全斷面隧道施工引發地表變形的試驗裝置實施的試驗方法，包括以下步驟：

步驟1，向箱體內填充預定量的土體并壓實，以使土體的頂面平整，且使通孔底部的切線位于土體的頂面所在的平面上；

步驟2，向箱體內水平放入推進裝置，推進裝置與通孔同軸，且使推進裝置的一端位于箱體一側的通孔處，另一端的把手經箱體另一側的通孔外露于箱體；

步驟3，向箱體內繼續填充預定量的土體并壓實；

步驟4，在土體6頂面上預定位置處布置測量點，并安裝螺栓8；

步驟5，在箱體的開口處架設橫梁，安裝千分表，并確保千分表的測頭向下垂直延伸并貼緊螺栓的頂面；