[實用新型]一種盾構豎井垂直頂升模型試驗裝置

有效

• 申請號: 201920405004.6
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN209962568U
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 魏立新;楊春山;劉力英;汪傳智;葉婷婷
• 申請（專利權）人: 廣州市市政工程設計研究總院有限公司
• 主分類號: G09B25/04
• 分類號: G09B25/04
• 代理公司: 44205 廣州嘉權專利商標事務所有限公司
• 代理人: 譚英強

本實用新型公開了一種盾構豎井垂直頂升模型試驗裝置，包括頂管隧道、盾構隧道、頂升系統、箱體、土體以及監測系統；頂管隧道包括被對稱切割后的若干個管節，盾構隧道的端部設有便于放置頂管的半圓形開口，頂管的直徑側平齊盾構隧道的一側端面，盾構隧道包括若干順序拼接的管環，各個管環包括圓形陣列拼接的管片；頂升系統安裝在盾構隧道內用于承托頂管，頂升系統包括伸縮件，伸縮件的上端連接頂管，伸縮件的下端連接盾構隧道的內壁；箱體收納盾構隧道、頂管隧道和頂升系統，箱體在一對正對的側壁上設置開孔，盾構隧道的首尾兩端貼合在側壁的開孔位置，頂管隧道的直徑側貼合側壁，箱體內其他位置填充土體；監測系統包括監測土體位移變化的第一監測裝置和監測盾構隧道變形和應力的第二監測裝置。

技術領域

本實用新型涉及地下建筑工程領域，特別是涉及一種盾構豎井垂直頂升模型試驗裝置。

背景技術

盾構隧道施工過程中常遇盾構機通過豎井的情況，尤其在電力、輸水等市政管道盾構施工中，因井的間距相對小，上述現象更為凸顯，盾構機每過一個豎井都涉及到盾構進出洞的問題，若采用常規先開挖豎井后隧道施工的方案，需要做大量的進出洞輔助措施，風險大且工期長。相比之下，先隧道施工后開挖豎井的先隧后井施工法很好的彌補了常規方案存在的不足，并具有造價低、地面交通干擾少等特點，因此進幾年在各類工程中得到了愈來愈多的應用。

先隧后井工法盾構隧道實施后，垂直頂升開挖法是形成豎井最為經濟合理的方案。

豎井垂直頂升施工過程中，盾構隧道上覆、下臥土層的擾動特性決定了垂直頂升時頂進力大小與土層加工范圍，盾構管片變形特征則影響著隧道結構的安全性和耐用性；當前土體擾動特性及加固范圍主要依靠經驗判斷，管片變形可通過簡化理論估算，然而實際工程條件極為復雜，通過經驗和簡化理論計算所得數值準確率低且離散性大，因此運動試驗模擬至關重要。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種盾構豎井垂直頂升試驗裝置，用于模擬豎井垂直頂升過程中土體與結構的力學相應規律，可模擬不同結構地形和地質條件，為豎井垂直頂升施工力學行為研究提供一個平臺。

本實用新型所采取的技術方案是：

一種盾構豎井垂直頂升模型試驗裝置，包括頂管隧道、盾構隧道、頂升系統、箱體、土體以及監測系統；頂管隧道包括被對稱切割后的若干個管節，盾構隧道的端部設有便于放置頂管的半圓形開口，頂管的直徑側平齊盾構隧道的一側端面，盾構隧道包括若干順序拼接的管環，各個管環包括圓形陣列拼接的管片；頂升系統安裝在盾構隧道內用于承托頂管，頂升系統包括伸縮件，伸縮件的上端連接頂管，伸縮件的下端連接盾構隧道的內壁；箱體收納盾構隧道、頂管隧道和頂升系統，箱體在一對正對的側壁上設置開孔，盾構隧道的首尾兩端貼合在側壁的開孔位置，頂管隧道的直徑側貼合側壁，箱體內其他位置填充土體；監測系統包括監測土體位移變化的第一監測裝置和監測盾構隧道變形和應力的第二監測裝置。

作為上述方案的改進，頂升系統還包括止推架和反力擴散塊，反力擴散塊固定在盾構隧道內，止推架和伸縮件的下端連接反力擴散塊，止推架的上端臨時地承托頂管。

作為上述方案的改進，盾構隧道在半圓形開口處可拆卸地設置有開口管片，開口管片蓋住頂管隧道的上端。

作為上述方案的改進，第一監測裝置包括呈網格狀分布的柵欄以及設置在柵欄內部交點上的位移監測點，各個位移監測點均貼合箱體的側壁。

作為上述方案的改進，箱體貼合頂管的該側側壁設為透明玻璃，柵欄為的材料為木條，位移監測點為塑料片，透明玻璃的外側設置有對應柵欄初始安裝時的走線布局的刻度。

作為上述方案的改進，塑料片與透明玻璃之間設有潤滑油。

作為上述方案的改進，第二監測裝置包括若干應變計和若干位移計，應變計繞盾構隧道的開口環環形分布并安裝在相鄰兩環管片上，位移計水平和豎直設置并安裝在盾構隧道內部。