[發明專利]一種盾構管片模型試驗反力架

在審

• 申請號: 201711306631.6
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107941497A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 金浩;周順華;宮全美;梁東;殷劍光;周新
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01N3/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 陳亮

技術領域

本發明涉及一種反力架，尤其是涉及一種盾構管片模型試驗反力架。

背景技術

地鐵盾構隧道結構安全問題長期以來都是人們關注的重點，其運營期間的服役性能決定著是否會出現各類病害與破壞。因此需要對管片結構在不同受力下的性能進行試驗測試，從而能夠更好地對其進行針對性維護。環形反力架能夠合理地模擬隧道實際受力情況，對于試驗結果的準確性起到十分重要的作用。

中國專利CN105277356A公開了一種試驗用盾構管片反力架裝置，包括呈自平衡封閉環形的反力架本體，所述反力架本體由多個模塊單元依次連接組成，每個模塊單元包括連接在一起的1個以上的鋼構以及1個位于鋼構上的固定板，固定板上設有與反力架本體軸向相同的用于固定加載油缸的T形槽。當盾構管片的外徑變化時，調節模塊單元中鋼構的數量或者反力架本體中模塊單元的數量，以適應外徑不同的盾構管片。當盾構管片的環高變化時，將加載油缸沿著固定板的T形槽移動到合適的位置固定，即能加載盾構管片進行試驗。該專利為由固定板進行連接的多模塊拼接式多邊形結構，整體性較差，因此連接部位的抗變形能力不高，對于盾構管片加載試驗結果有較大影響。本申請中的反力圓環為正圓整體結構，不易產生變形；設置了加載梁和持荷梁用于傳遞荷載和定位，可以有效增大管片受荷面積，提高加載布點精度，減小不均勻加載情況。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種盾構管片模型試驗反力架，適用軟土地區地鐵盾構管片結構可能遇到的一般受力情況以及大部分不利的受力情況。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種盾構管片模型試驗反力架，包括反力圓環、加載梁和持荷梁，

所述的反力圓環為受力的主體，呈自平衡封閉環形；

所述的加載梁螺栓連接于反力圓環內側面作為千斤頂固定端；

所述的持荷梁設有數個，位于在反力圓環內，圍成的內圈與反力圓環呈同心，持荷梁受到千斤頂頂推力并將力均勻加載至內部管片模型。

所述的反力圓環由兩個尺寸相同鋼制圓環焊接而成。

所述的反力圓環的下方設有支撐立柱。

所述的反力圓環內側每間隔15°安裝有加載梁。

各加載梁的尺寸一致，雙面開孔，分別與反力圓環和加載千斤頂連接。

所述的加載梁為工字梁。

各持荷梁的尺寸一致，頂部設有夾具與模型管片固定。

所述的持荷梁由工字鋼梁體與頂端夾板構成，通過端部長螺栓控制夾緊力與夾板間距。

本發明主要用于模擬三環盾構管片的加載試驗,也可以通過調整加載對象的高度，用于少于三環的加載試驗。使用時，加載梁已通過螺栓固定于反力圓環內側預留部位，小型加載千斤頂通過底部法蘭連接于加載梁內側面；將縮尺模型管片試件置于反力架內部空間，保持管片與反力架共圓心；多個持荷梁均布于管片外表面并與每豎排千斤頂位置對應，擰緊夾板螺栓，使得持荷梁與管片緊貼；千斤頂施加壓力，頂推至持荷梁上，進行加載試驗。

與現有技術相比，本發明針對軟土地區地鐵盾構管片結構可能遇到的一般受力情況以及大部分不利的受力情況進行了設計，其承載力可以滿足多種加載方案，正圓形整體結構可以有效抵抗不均勻分布荷載，加載梁與持荷梁均采用具有較高承載性能的工字梁體，且耗材量小、成本低、重量較輕、操作方便。同時，由于其拆裝簡易，各部件改造難度低，也容易根據試驗加載方案的改變進行再加工。

附圖說明

圖1為本發明的主視結構示意圖；

圖2為本發明的結構示意圖；

圖3為本發明的俯視結構示意圖；

圖4為水平荷載加載圖；

圖5為本發明的使用狀態示意圖。

圖中，1-反力圓環、2-加載梁、3-持荷梁、4-支撐立柱、5-千斤頂、6-模型管片。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。

實施例1