[實(shí)用新型]一種可模擬盾構(gòu)隧道環(huán)向接頭的襯砌環(huán)模型

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820970259.2
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN209708478U
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 禹海濤;張敬華;袁勇
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: G09B25/04
• 分類號: G09B25/04
• 代理公司: 31225 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 翁惠瑜<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入

本實(shí)用新型涉及一種可模擬盾構(gòu)隧道環(huán)向接頭的襯砌環(huán)模型，包括環(huán)狀模型主體以及通過預(yù)埋方式設(shè)置于所述環(huán)狀模型主體內(nèi)的縱向分隔片和預(yù)埋金屬環(huán)，所述縱向分隔片設(shè)有多個，沿環(huán)狀模型主體的縱向分布，所述預(yù)埋金屬環(huán)穿過縱向分隔片，貫穿整個環(huán)狀模型主體。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有模擬準(zhǔn)確、造價低、制作方法簡潔易行等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于土木工程領(lǐng)域，尤其是涉及一種可模擬盾構(gòu)隧道環(huán)向接頭的襯砌環(huán)模型。

背景技術(shù)

盾構(gòu)隧道是地下空間開發(fā)中應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一，國內(nèi)外大量公路隧道和軌道交通隧道均采用盾構(gòu)法施工。由于盾構(gòu)隧道本身的復(fù)雜性和特殊性，在進(jìn)行相關(guān)課題研究時，常常需要考慮一定長度的隧道結(jié)構(gòu)，比如隧道不均勻沉降研究，隧道施工引起的地面塌陷，隧道的抗震性能研究等，此類課題不可能對原型隧道進(jìn)行大量的重復(fù)性試驗，只能采用模型試驗的方法，因此一種科學(xué)的盾構(gòu)隧道襯砌環(huán)模型設(shè)計方法就顯得尤為重要。盾構(gòu)隧道最重要的特征在于其結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性，隧道由管片和螺栓拼裝而成，形成了大量的環(huán)縫和縱縫。已有文獻(xiàn)資料中，對盾構(gòu)隧道的不連續(xù)性均進(jìn)行了等效處理，即考慮到接縫對隧道剛度的削減作用，將模型的襯砌厚度適當(dāng)減小，或者在襯砌環(huán)模型上局部切槽來模擬接縫對剛度的弱化效果，這樣的設(shè)計方法可以在宏觀上模擬隧道整體的結(jié)構(gòu)特征，但無法體現(xiàn)原型隧道各種接縫的構(gòu)造特征，而接縫部位恰恰是盾構(gòu)隧道最薄弱最容易發(fā)生破壞的部分。因此需要提出一種全新的盾構(gòu)隧道襯砌環(huán)模型設(shè)計方法，不僅使模型具有與原型隧道相同的接縫構(gòu)造特征，還要造價低廉，制作簡便，滿足模型試驗的大批量需求。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種真實(shí)性高，能有效模擬隧道結(jié)構(gòu)不連續(xù)性的盾構(gòu)隧道襯砌環(huán)模型設(shè)計方法。

本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種可模擬盾構(gòu)隧道環(huán)向接頭的襯砌環(huán)模型，包括環(huán)狀模型主體以及通過預(yù)埋方式設(shè)置于所述環(huán)狀模型主體內(nèi)的縱向分隔片和預(yù)埋金屬環(huán)，所述縱向分隔片設(shè)有多個，沿環(huán)狀模型主體的縱向分布，所述預(yù)埋金屬環(huán)穿過縱向分隔片，貫穿整個環(huán)狀模型主體。

進(jìn)一步地，所述縱向分隔片的數(shù)量和位置與原型隧道環(huán)向接頭的數(shù)量和位置相對應(yīng)。

進(jìn)一步地，所述預(yù)埋金屬環(huán)的個數(shù)與原型隧道環(huán)向接頭的環(huán)向螺栓個數(shù)相同。

進(jìn)一步地，所述縱向分隔片上設(shè)有用于穿過所述預(yù)埋金屬環(huán)的通孔。

進(jìn)一步地，所述環(huán)狀模型主體采用混凝土材料制作。

進(jìn)一步地，所述縱向分隔片采用鋁片制作，所述鋁片的厚度為0.25mm-0.75mm。

進(jìn)一步地，所述預(yù)埋金屬環(huán)采用高強(qiáng)度碳素鋼絲制作。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

1)本實(shí)用新型以縱向分隔片模擬原型隧道環(huán)向接頭，以預(yù)埋金屬環(huán)模擬原型隧道環(huán)向螺栓，使得初砌環(huán)模型與原型隧道的環(huán)向接頭構(gòu)造相同，模型內(nèi)的預(yù)埋金屬片將襯砌環(huán)完全斷開，形成真實(shí)的縱縫連接構(gòu)造，模擬精度高。

2)可方便通過本實(shí)用新型的襯砌環(huán)模型拼裝成整體的隧道模型，可精確模擬原型隧道的環(huán)縫構(gòu)造。

3)本實(shí)用新型采用精細(xì)混凝土材料澆筑形成襯砌環(huán)模型的主體，造價低，制作簡便，可批量制作，滿足大量重復(fù)性試驗的需求，相比其他塑料、石膏材質(zhì)的模型，與結(jié)構(gòu)原型更接近。

4)本實(shí)用新型初砌環(huán)模型的制作過程簡潔易行。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型設(shè)計實(shí)例的襯砌環(huán)模型正視圖(單位：mm)；

圖2為圖1所示設(shè)計實(shí)例的A-A剖面圖(單位：mm)；

圖3為本實(shí)用新型設(shè)計實(shí)例的分隔片示意圖；