[實用新型]一種模擬盾構(gòu)隧道環(huán)縫接頭的結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921840488.3
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN210768804U
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃大維;石海斌;馮青松;王威;唐柏贊;涂文博;劉玥
• 申請（專利權(quán)）人: 華東交通大學(xué)
• 主分類號: E21D11/08
• 分類號: E21D11/08;E21D9/06
• 代理公司: 上海申蒙商標(biāo)專利代理有限公司 31214
• 代理人: 黃明凱

本實用新型公開了一種模擬盾構(gòu)隧道環(huán)縫接頭的結(jié)構(gòu)，涉及相鄰的模型管片環(huán)之間的環(huán)縫，其特征在于所述結(jié)構(gòu)包括沿所述環(huán)縫間隔設(shè)置的若干環(huán)間接頭彈簧組，所述環(huán)間接頭彈簧組由固定于所述環(huán)縫兩側(cè)的縱向肋板以及設(shè)置于所述縱向肋板之間的環(huán)間接頭組成；其中，所述縱向肋板固定于所述模型管片環(huán)的內(nèi)壁上，所述環(huán)間接頭的兩端分別固定于所述縱向肋板的端面上。本實用新型的優(yōu)點是：模型盾構(gòu)隧道的環(huán)縫接頭力學(xué)性能可根據(jù)原型盾構(gòu)隧道環(huán)縫接頭的拉壓剛度與剪切剛度需要進(jìn)行設(shè)計，且其彈性性能良好，且不影響盾構(gòu)隧道的橫向剛度，適用于室內(nèi)模型試驗。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于盾構(gòu)隧道技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種模擬盾構(gòu)隧道環(huán)縫接頭的結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

盾構(gòu)隧道是由管片通過螺栓連接而成的管狀結(jié)構(gòu)，由于縱縫的存在，盾構(gòu)隧道的橫向剛度比均質(zhì)無縱縫狀態(tài)時的橫向剛度要小，兩者的剛度比即為橫向剛度有效率；同理，由于環(huán)縫的存在，盾構(gòu)隧道的縱向剛度比均質(zhì)無環(huán)縫狀態(tài)時的縱向剛度要小，兩者的剛度比即為縱向剛度有效率。盾構(gòu)隧道橫斷面變形與縱向撓曲變形過程中，管片縱縫與環(huán)縫的受力機(jī)制不同，導(dǎo)致橫向剛度有效率與縱向剛度有效率相差較大。

采用縮小比例的模型試驗開展盾構(gòu)隧道相關(guān)研究時，如近距離基坑開挖、近距離樁基施工、局部地表堆載、聯(lián)絡(luò)通道施工、列車循環(huán)荷載導(dǎo)致盾構(gòu)隧道縱向不均勻沉降等對盾構(gòu)隧道的影響研究具有模擬工況多，試驗時間省，成本低等優(yōu)點。而上述研究中，均需要考慮環(huán)縫接頭剛度的影響，如果直接將螺栓連接管片環(huán)，則其環(huán)縫接頭拉壓剛度與剪切剛度難以按需要進(jìn)行設(shè)計；若采用減小壁厚的均質(zhì)管來考慮模型盾構(gòu)隧道的縱向剛度折減問題，則無法同時滿足盾構(gòu)隧道管片環(huán)的橫向剛度。

然而，對于模型盾構(gòu)隧道，在考慮其橫向剛度有效率問題時，可以采用減小厚度的均質(zhì)圓環(huán)（無縱縫）來模擬管片環(huán)，或在縱縫接頭位置采用開槽的方式模擬縱縫接頭（專利“一種襯砌結(jié)構(gòu)接頭剛度可變的隧道模型試驗方法”，申請?zhí)枺?01410175038.2），但當(dāng)環(huán)縫對隧道縱向剛度的減小也采用減小厚度的均質(zhì)管考慮時，則無法同時滿足橫向剛度折減與縱向剛度折減。專利“一種用于盾構(gòu)隧道縱向模型試驗的襯砌模型及制作方法”（申請?zhí)枺?01810293105.9）中采用縱縫采用割槽，環(huán)縫采用縱向接頭片連接，但是當(dāng)采用縱向接頭片連接時，環(huán)縫接頭的剪切剛度不便控制，甚至難以模擬，而管片環(huán)之間的抗剪性性能是盾構(gòu)隧道縱向剛度的重要性能之一。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種模擬盾構(gòu)隧道環(huán)縫接頭的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)通過在相鄰模型管片環(huán)之間的環(huán)縫上布置若干環(huán)間接頭彈簧組，并通過由橡膠剪切彈簧座和拉壓鋼彈簧座串聯(lián)組成環(huán)間接頭，從而模擬原型盾構(gòu)隧道環(huán)縫接頭的拉壓剛度與剪切剛度，進(jìn)行室內(nèi)模型試驗。

本實用新型目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成：

一種模擬盾構(gòu)隧道環(huán)縫接頭的結(jié)構(gòu)，涉及相鄰的模型管片環(huán)之間的環(huán)縫，其特征在于所述結(jié)構(gòu)包括沿所述環(huán)縫間隔設(shè)置的若干環(huán)間接頭彈簧組，所述環(huán)間接頭彈簧組由固定于所述環(huán)縫兩側(cè)的縱向肋板以及設(shè)置于所述縱向肋板之間的環(huán)間接頭組成；其中，所述縱向肋板固定于所述模型管片環(huán)的內(nèi)壁上，所述環(huán)間接頭的兩端分別固定于所述縱向肋板的端面上。

所述縱向肋板在所述模型管片環(huán)上的設(shè)置位置對應(yīng)于在原型管片環(huán)上環(huán)縫連接螺栓的設(shè)置位置。

所述環(huán)間接頭包括相互串聯(lián)的橡膠剪切彈簧座和拉壓鋼彈簧座，兩者分別設(shè)置于所述環(huán)縫的一側(cè)。

所述橡膠剪切彈簧座包括橡膠剪切彈簧以及分別設(shè)置在所述橡膠剪切彈簧兩端的端板。

所述拉壓鋼彈簧座包括兩根相互嵌套的鋼管，所述鋼管上套裝有鋼彈簧，各所述鋼管的外端分別設(shè)置有端板。

本實用新型的優(yōu)點是：模型盾構(gòu)隧道的環(huán)縫接頭力學(xué)性能可根據(jù)原型盾構(gòu)隧道環(huán)縫接頭的拉壓剛度與剪切剛度需要進(jìn)行設(shè)計，且其彈性性能良好，且不影響盾構(gòu)隧道的橫向剛度，適用于室內(nèi)模型試驗。

附圖說明